第六章 計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)

第六章計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)第一節(jié)計(jì)算機(jī)防偽技術(shù)第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)第三節(jié)電話網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)第四節(jié)數(shù)字水印防偽技術(shù)第一節(jié)計(jì)算機(jī)防偽技術(shù)一、智能鑒別防偽技術(shù)防偽原理：利用電子計(jì)算機(jī)的智能化特點(diǎn)和存儲(chǔ)器的記憶與讀取容易的特點(diǎn)，將特定的防偽程序?qū)懭氪鎯?chǔ)器，然后再經(jīng)過(guò)固化、存儲(chǔ)、讀取、識(shí)別、判斷，從而達(dá)到鑒別商品真?zhèn)蔚哪康?。存?chǔ)器材料：半導(dǎo)體介質(zhì)、磁介質(zhì)、有機(jī)介質(zhì)和光介質(zhì)。

（1）首先編制一個(gè)特定防偽程序，并和廠標(biāo)一起準(zhǔn)備寫入存儲(chǔ)器。包括一個(gè)計(jì)數(shù)子程序，一個(gè)鑒別子程序，一個(gè)寫程序及一個(gè)防偽自殺程序。永久的，也可以是一次性的。（2）通過(guò)編碼器將編寫好的防偽程序?qū)μ刂频拇鎯?chǔ)器進(jìn)行讀寫、固化后存儲(chǔ)起來(lái)。和廠標(biāo)或商標(biāo)一起固化在某種特定物品上。（3）具體鑒別過(guò)程是：將存儲(chǔ)器送入鑒別器，通過(guò)軟件識(shí)別程序進(jìn)行識(shí)別，最后進(jìn)行顯示。鑒別器的作用是用來(lái)鑒別防偽程序的真?zhèn)危⒆詈筮M(jìn)行物理自殺。鑒別器由主機(jī)、鑒別口、鑒別防偽程序、消磁裝置構(gòu)成。二、彩色圖像數(shù)字防偽標(biāo)識(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)以數(shù)字化方式生成、處理和輸出信息及不易被仿制的特點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)的。唯一性、易辨性、防偽有效性高、制作成本低。能夠制成大面積商標(biāo)或包裝物。彩色圖像數(shù)字防偽技術(shù)的構(gòu)造原理圖像及色彩的組合是公開(kāi)的，視覺(jué)防偽，而預(yù)期對(duì)應(yīng)的數(shù)字可以是隱含的，鑒定防偽。赤1藍(lán)6黃3綠4青5橙6赤1橙2黃3綠4青5藍(lán)6赤1赤1赤1赤1赤1赤1圖7-1彩色圖像數(shù)字防偽技術(shù)構(gòu)造原理2.唯一性彩色圖像數(shù)字防偽標(biāo)識(shí)的制作是使用計(jì)算機(jī)制作基本彩色圖像數(shù)字防偽標(biāo)識(shí)圖形，由平面設(shè)計(jì)人員即可完成。Photoshop、CorelDraw等。（1）根據(jù)用戶的要求設(shè)計(jì)或自行設(shè)定彩色圖像數(shù)字防偽標(biāo)識(shí)編碼結(jié)構(gòu)原則，（2）編制電子文件，進(jìn)行彩色圖像數(shù)字防偽標(biāo)識(shí)的制作處理。（3）由平面設(shè)計(jì)者或外掛在彩色圖像處理軟件上的專用模塊完成本身的自檢核對(duì)。轉(zhuǎn)換為CMYK格式彩色數(shù)字印刷機(jī)特點(diǎn)：（1）防偽標(biāo)識(shí)具有唯一性。每一個(gè)單個(gè)包裝防偽標(biāo)識(shí)的圖像、色彩、對(duì)應(yīng)排列的數(shù)字是不同的，（2）防偽性強(qiáng)。①保密性強(qiáng)。②仿制難度大，仿制成本高。③一次性使用。④普通消費(fèi)者易于識(shí)別。查詢電話（3）節(jié)約資源，按需印刷，制作簡(jiǎn)便，成本低廉，實(shí)現(xiàn)防偽標(biāo)識(shí)與包裝一體化。售價(jià)僅為激光全息防偽標(biāo)識(shí)的33～50％，單價(jià)為0.00298元/cm2。用法：一是作為單個(gè)防偽標(biāo)識(shí)物貼在商品包裝上；二是包裝物印刷時(shí)同時(shí)印刷防偽標(biāo)識(shí)，無(wú)需逐個(gè)貼標(biāo)，三、特殊加網(wǎng)防偽技術(shù)利用當(dāng)今圖像數(shù)字處理技術(shù)，對(duì)構(gòu)成圖像的網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行個(gè)性化處理，以達(dá)到普通印刷加網(wǎng)技術(shù)無(wú)法達(dá)到的防偽效果。（1）根據(jù)企業(yè)的具體要求，設(shè)計(jì)一個(gè)能表達(dá)公司或其產(chǎn)品特色的圖案，如公司標(biāo)志、商標(biāo)，這個(gè)圖案稱為防偽圖案，要求盡量簡(jiǎn)練。（2）把防偽圖案制成層次豐富的灰度圖像。（3）確定并制作圖像作為防偽圖像，要求層次豐富，色彩鮮艷，并附上《防偽標(biāo)識(shí)說(shuō)明》。（4）運(yùn)用Photoshop打開(kāi)制作好的防偽圖像進(jìn)行分色，得到CMYK四色圖像。（5）在Photoshop中，把灰度層次的灰度圖定義為網(wǎng)點(diǎn)形狀。（6）把CMYK四色圖像進(jìn)行自定義加網(wǎng)輸出，即得到特殊加網(wǎng)防偽底片一套。（7）按常規(guī)方法曬成PS版。（8）按常規(guī)方法印刷即得特殊加網(wǎng)防偽印刷品。（9）如果要求制作成相紙，則可緊接步驟（6），通過(guò)RGB濾色鏡濾色套合曝光，沖洗后得到特殊加網(wǎng)的防偽相片。（10）印后加工可根據(jù)客戶要求，制作成各種形狀、結(jié)構(gòu)的特殊加網(wǎng)防偽成品。作用：（1）大大增強(qiáng)了產(chǎn)品的防偽力度。（2）降低真假鑒別難度。使用放大鏡按照《防偽標(biāo)識(shí)說(shuō)明》查看防偽圖像，（3）保持包裝圖像的真實(shí)效果。四、圖像隱藏防偽技術(shù)運(yùn)用圖像數(shù)字處理技術(shù)，并結(jié)合特殊加網(wǎng)印刷技術(shù)、隱形防偽標(biāo)識(shí)技術(shù)、紙類再加工技術(shù)和光柵技術(shù)，把隱形圖像巧妙地隱藏在表面圖像的隱形區(qū)域，從而使圖像成為具有極強(qiáng)防偽性、保密性和偽裝性的隱形圖像。特征：

（1）表面圖像通過(guò)視覺(jué)器官或一般視覺(jué)圖像觀察器觀察到的是偽裝的表面圖像。（2）隱形圖像隱藏于表面圖像中。（3）隱形圖像通過(guò)與之匹配的光柵可還原顯現(xiàn)出來(lái)。（4）隱形圖像是通過(guò)極性化和偏移錯(cuò)位加網(wǎng)方法制作于表面圖像的隱藏區(qū)域。

圖像隱藏防偽技術(shù)的實(shí)施（1）設(shè)計(jì)表面圖像版面，并選定隱形區(qū)域（2）設(shè)計(jì)并制作隱形圖像（3）制作自定義加網(wǎng)點(diǎn)陣圖像文件（4）隱形圖像的隱藏（5）表面圖像的后期加工（6）隱形圖像的檢驗(yàn)。一般的光柵、熱變隱形光柵、光敏隱形光柵2.圖像隱藏防偽技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（1）極大增強(qiáng)了圖像的防偽能力。（2）極大加強(qiáng)了圖像的保密能力。五、計(jì)算機(jī)分形與點(diǎn)陣全息結(jié)合防偽技術(shù)利用了計(jì)算機(jī)直接曝光控制技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代流行的分形圖像學(xué)制作鐳射標(biāo)志實(shí)現(xiàn)防偽。（1）在圖案設(shè)計(jì)方面，結(jié)合了計(jì)算機(jī)分形圖形技術(shù)，這種分形圖案是在已編制好的專用計(jì)算機(jī)程序上輸入有關(guān)的數(shù)據(jù)，用點(diǎn)陣激光全息技術(shù)制作成鐳射標(biāo)志。（2）這種鐳射標(biāo)志的圖案是由一些極小的光柵點(diǎn)（幾十到100微米左右）組成，而每一個(gè)光柵點(diǎn)又包含非常細(xì)的光柵。300dpi制作的鐳射圖案，在1cm2的面積內(nèi)就有將近1.4萬(wàn)個(gè)光柵點(diǎn)。（3）不能通過(guò)照相、復(fù)印或電腦掃描等手段復(fù)制.單獨(dú)、與制版技術(shù)相結(jié)合。F(z)=z2+0.2541F(z)=cos(z)第二節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防偽原理圖7-2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防偽系統(tǒng)工作原理圖二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防偽的特點(diǎn)（1）防偽標(biāo)識(shí)物的特別屬性①唯一性。②一次使用性。③防偽標(biāo)識(shí)碼的可靠性。（2）操作簡(jiǎn)單快捷。（3）防偽覆蓋面大，綜合成本低廉。（4）數(shù)據(jù)庫(kù)容量巨大。（5）應(yīng)用范圍廣泛，多功能延展。（6）防偽系統(tǒng)安全可靠。（7）有利于入網(wǎng)企業(yè)品牌的創(chuàng)造。第三節(jié)電話網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)一、電碼電話防偽系統(tǒng)的工作原理當(dāng)?shù)毓秒娫捜珖?guó)防偽數(shù)據(jù)中心信息臺(tái)查詢中心返回結(jié)果編碼數(shù)據(jù)返回結(jié)果語(yǔ)音答復(fù)輸入編碼編碼數(shù)據(jù)圖7-3電碼電話防偽系統(tǒng)電話查詢流程圖二、電碼電話防偽系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）防偽標(biāo)識(shí)一次性使用。（2）產(chǎn)品編碼具有唯一性。（3）查詢網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣。（4）鑒別手段簡(jiǎn)單直觀。（5）便于監(jiān)控管理。（6）可擴(kuò)充功能項(xiàng)目。第四節(jié)數(shù)字水印防偽技術(shù)主要內(nèi)容:1、數(shù)字水印技術(shù)的概念和特征2、數(shù)字水印的分類3、數(shù)字水印的工作原理4、數(shù)字水印的印刷2/3/2023傳統(tǒng)水印1234信息隱藏技術(shù)及其發(fā)展與研究現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及，數(shù)字產(chǎn)品的傳播和交易變得越來(lái)越便捷，但隨之而來(lái)的侵權(quán)盜版活動(dòng)也呈日益猖獗之勢(shì)。為了打擊盜版犯罪，必須通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)保障法律的實(shí)施。密碼技術(shù)解決了其中的部分問(wèn)題。密碼技術(shù)不足之處數(shù)字水印的起源密碼技術(shù)存在如下三大缺點(diǎn)：①它明確提示攻擊者哪些是重要信息，容易引起攻擊者的好奇和注意，并有被破譯的可能性。②一旦加密文件被破譯，其內(nèi)容就完全透明了。③攻擊者可以在破譯未果的情況下將信息破壞，使得即使合法的接收者也無(wú)法閱讀信息內(nèi)容。數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生第一篇關(guān)于圖像數(shù)字水印的文章發(fā)表于1990年。我國(guó)2001年9月舉辦了3次信息隱藏研討會(huì)，國(guó)家863計(jì)劃智能計(jì)算機(jī)專家組會(huì)同中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京郵電大學(xué)信息安全中心召開(kāi)了專門的“數(shù)字水印學(xué)術(shù)研討會(huì)”。一、數(shù)字水印技術(shù)的概念和特征利用數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)技術(shù)，在媒體數(shù)據(jù)作品中嵌入微量數(shù)據(jù)（一般為數(shù)字、序列號(hào)、文字、圖像標(biāo)志等版權(quán)信息），只有專用的檢測(cè)器或軟件才可以檢測(cè)出“隱藏”的水印。數(shù)字水印技術(shù)就是將標(biāo)識(shí)信息（即數(shù)字水印）直接嵌入數(shù)字載體（多媒體、文檔、軟件）當(dāng)中，以起到版權(quán)保護(hù)、秘密通信、數(shù)據(jù)文件的真?zhèn)舞b別和產(chǎn)品標(biāo)志等作用的技術(shù)。作用：確保媒體中水印不被改變或消除，從而判別對(duì)象是否受到保護(hù)，監(jiān)視被保護(hù)數(shù)據(jù)的傳播、真?zhèn)舞b別和非法拷貝，解決版權(quán)糾紛。原始只加密1幀都加密視頻加密效果圖防偽領(lǐng)域應(yīng)用：（1）軍事部門需要不被入侵和破壞的通信信道。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，即使秘密內(nèi)容被加密，對(duì)信號(hào)的檢測(cè)及定位也會(huì)很快導(dǎo)致對(duì)信號(hào)發(fā)送裝置的攻擊?；谶@種原因，軍事通信可以利用信息隱藏技術(shù)使通信不被敵方檢測(cè)和追蹤。（2）網(wǎng)絡(luò)交易中，由于雙方都不能否認(rèn)白己做過(guò)的交易行為，交易系統(tǒng)必須記錄這一交易信息，而信息隱藏可以將交易在發(fā)送和接受時(shí)，將各自的特征標(biāo)記的水印標(biāo)記到傳遞的信息中。（3）數(shù)字媒體版權(quán)問(wèn)題也可以通過(guò)水印的得到?jīng)Q。（4）醫(yī)療領(lǐng)域中，醫(yī)學(xué)圖像系統(tǒng)可以用信息隱藏技術(shù)，把圖像數(shù)據(jù)和患者的姓名和圖像的診斷結(jié)果通過(guò)信息隱藏的方法融合在一起以避免患者的個(gè)人資料和圖像連接關(guān)系丟失的情況發(fā)生。（5）在數(shù)字票據(jù)中隱藏一定的水印信息，當(dāng)掃印后水印依然存在，達(dá)到保證票據(jù)的真實(shí)性的目的。數(shù)字水印技術(shù)具有以下特征：

（1）不可感知性（隱蔽性）：一是指視覺(jué)上的不可感知性，二是指水印用統(tǒng)計(jì)方法不能恢復(fù)的。（2）可證明性。（3）魯棒性（穩(wěn)健性）。（4）安全性。二、數(shù)字水印的分類

按特性劃分----魯棒數(shù)字水印和易損數(shù)字水印。2.按水印所附載的媒體劃分----圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印以及用于三維網(wǎng)格模型的網(wǎng)格水印3.按檢測(cè)過(guò)程劃分----明文水印和盲水印。明文水印在檢測(cè)過(guò)程中需要原始數(shù)據(jù)，而盲水印的檢測(cè)只需要密鑰，不需要原始數(shù)據(jù)。4.按內(nèi)容劃分----有意義水印（數(shù)字圖像（如商標(biāo)圖像）或數(shù)字音頻片段的編碼）和無(wú)意義水?。ㄐ蛄刑?hào)）。5.按用途劃分----票證防偽水印、版權(quán)保護(hù)水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識(shí)水印。6.按水印隱藏的位置劃分----時(shí)域數(shù)字水印、頻域數(shù)字水印、時(shí)/頻域數(shù)字水印和時(shí)間/尺度域數(shù)字水印。三、數(shù)字水印的工作原理兩個(gè)內(nèi)容：水印的嵌入和水印的提取或檢測(cè)。嵌入水印可視為在強(qiáng)背景下疊加一個(gè)弱信號(hào)（水?。?，只要疊加的水印信號(hào)強(qiáng)度低于人的視覺(jué)系統(tǒng)(HVS)或聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)(HAS)的感知門限，人就無(wú)法感知到水印信號(hào)的存在。設(shè)I為數(shù)字圖像，W為水印信號(hào)，K為密鑰，那么，處理后的水印由函數(shù)F定義如下式所示：水印嵌入方法有哪些？水印的嵌入就是把水印信號(hào)W嵌入到原始圖像I中，一般情況下，最常用的嵌入原則有兩種即加法原則和乘法原則：

加法原則：

乘法原則：水印嵌入算法有哪些？數(shù)字水印的基本算法1）空間域算法數(shù)字水印直接加載在原始數(shù)據(jù)上，如Patchwork算法，其嵌入方法是任意選擇N對(duì)圖像點(diǎn)，在增加一點(diǎn)亮度的同時(shí)，降低另一點(diǎn)的亮度值。優(yōu)點(diǎn)：隱藏性較好；對(duì)有損的JPEG和濾波、壓縮和扭轉(zhuǎn)等操作具有抵抗能力。不足：僅適用于具有大量任意紋理區(qū)域的圖像，而且不能完全自動(dòng)完成。2）變換域水印算法

基于變換域的技術(shù)可以嵌入大量比特?cái)?shù)據(jù)而不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致可察覺(jué)的缺陷，往往采用類似擴(kuò)頻圖像的技術(shù)來(lái)隱藏?cái)?shù)字水印信息。一般基于常用的圖像變換，基于局部或是全部的變換，這些變換包括離散余弦變換(DCT)、小波變換(DWT)、傅氏變換(DFT或FFT)、Slant變換和哈達(dá)馬變換（Hadamardtransform)、脊波變換（ridgelettransform）等。

為了詳細(xì)了解數(shù)字水印的嵌入過(guò)程，我們以DCT算法中的乘法原則為例。（其中常數(shù)a為尺度因子，控制水印添加的強(qiáng)度）嵌入過(guò)程如下：原始圖像8*8矩陣DCT算法后8*8矩陣加水印后圖像8*8矩陣數(shù)字水印的提取水印的提取是嵌入的逆過(guò)程。首先把嵌入水印的圖像進(jìn)行DCT變換，然后按照密鑰和嵌入的公式把水印數(shù)據(jù)從相關(guān)的系數(shù)上提取出來(lái)。式中，W為水印信號(hào)，W*為提取出的水印，k為密碼，δ為決策域值。水印提取對(duì)魯棒性的描述

對(duì)嵌入水印的圖像，依次進(jìn)行上述圖像處理；使用所設(shè)計(jì)的提取水印的算法提取水印，評(píng)估所提取的水印的質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，就是先對(duì)嵌入水印的圖像進(jìn)行一系列的攻擊，然后對(duì)提取的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。DCT算法魯棒性檢驗(yàn)圖像變換對(duì)提取結(jié)果的影響影響不大影響不大影響不大影響不大影響不大四、印刷數(shù)字水印是在物理印刷品中加入數(shù)字水印信息。它是把水印信息嵌入到了物理印刷品的內(nèi)容之中。印刷、打印數(shù)字水印技術(shù)特點(diǎn)：1）機(jī)讀性嵌入到印刷品中的水印可以用專用設(shè)備檢測(cè)或者提取出來(lái)，即使是印刷品殘缺不全。

2）多樣性嵌入到印刷品當(dāng)中的水印信息可以是可見(jiàn)的、半透明的和不可見(jiàn)的結(jié)合，嵌入的位置可以任意指定，也可以是隨機(jī)的。

3）不可仿冒

仿冒者不知道完整的水印信息，也不知道水印的位置，因此不能仿冒。

4）不可復(fù)制

即使是用高精度的數(shù)碼設(shè)備將嵌了水印的印刷品掃描，再印刷出來(lái)，其中水印信息將會(huì)基本丟失、甚至完全丟失。印刷、打印數(shù)字水印基本原理1）嵌入：印刷數(shù)字水印技術(shù)，嵌入水印的方式跟其它數(shù)字水印的嵌入基本一致，將水印信息經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)變換嵌入到印刷品中的內(nèi)容之中。嵌入水印時(shí)，對(duì)不同的應(yīng)用采用不同的技術(shù)方案，做到量身定制。

2）提?。禾崛∷r(shí)，由機(jī)讀設(shè)備將印刷品進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由相關(guān)的軟件提取或者檢測(cè)印刷品中的水印信息。應(yīng)用于印刷品防偽的數(shù)字水印還要滿足一些特殊的要求：（1）視覺(jué)不可見(jiàn)性和機(jī)讀性。

（2）抵抗色彩變換。

（3）對(duì)印刷設(shè)備沒(méi)