第六章 計算機及網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)

第六章計算機與網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)第一節(jié)計算機防偽技術(shù)第二節(jié)計算機網(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)計算機防偽技術(shù)一、智能鑒別防偽技術(shù)防偽原理：利用電子計算機的智能化特點和存儲器的記憶與讀取容易的特點，將特定的防偽程序?qū)懭氪鎯ζ鳎缓笤俳?jīng)過固化、存儲、讀取、識別、判斷，從而達到鑒別商品真?zhèn)蔚哪康摹４鎯ζ鞑牧希喊雽w介質(zhì)、磁介質(zhì)、有機介質(zhì)和光介質(zhì)。

（1）首先編制一個特定防偽程序，并和廠標一起準備寫入存儲器。包括一個計數(shù)子程序，一個鑒別子程序，一個寫程序及一個防偽自殺程序。永久的，也可以是一次性的。（2）通過編碼器將編寫好的防偽程序?qū)μ刂频拇鎯ζ鬟M行讀寫、固化后存儲起來。和廠標或商標一起固化在某種特定物品上。（3）具體鑒別過程是：將存儲器送入鑒別器，通過軟件識別程序進行識別，最后進行顯示。鑒別器的作用是用來鑒別防偽程序的真?zhèn)?，并最后進行物理自殺。鑒別器由主機、鑒別口、鑒別防偽程序、消磁裝置構(gòu)成。二、彩色圖像數(shù)字防偽標識技術(shù)利用計算機以數(shù)字化方式生成、處理和輸出信息及不易被仿制的特點研究開發(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的，視覺防偽，而預(yù)期對應(yīng)的數(shù)字可以是隱含的，鑒定防偽。赤1藍6黃3綠4青5橙6赤1橙2黃3綠4青5藍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)字防偽標識的制作是使用計算機制作基本彩色圖像數(shù)字防偽標識圖形，由平面設(shè)計人員即可完成。Photoshop、CorelDraw等。（1）根據(jù)用戶的要求設(shè)計或自行設(shè)定彩色圖像數(shù)字防偽標識編碼結(jié)構(gòu)原則，（2）編制電子文件，進行彩色圖像數(shù)字防偽標識的制作處理。（3）由平面設(shè)計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。轉(zhuǎn)換為CMYK格式彩色數(shù)字印刷機特點：（1）防偽標識具有唯一性。每一個單個包裝防偽標識的圖像、色彩、對應(yīng)排列的數(shù)字是不同的，（2）防偽性強。①保密性強。②仿制難度大，仿制成本高。③一次性使用。④普通消費者易于識別。查詢電話（3）節(jié)約資源，按需印刷，制作簡便，成本低廉，實現(xiàn)防偽標識與包裝一體化。售價僅為激光全息防偽標識的33～50％，單價為0.00298元/cm2。用法：一是作為單個防偽標識物貼在商品包裝上；二是包裝物印刷時同時印刷防偽標識，無需逐個貼標，三、特殊加網(wǎng)防偽技術(shù)利用當今圖像數(shù)字處理技術(shù)，對構(gòu)成圖像的網(wǎng)點進行個性化處理，以達到普通印刷加網(wǎng)技術(shù)無法達到的防偽效果。（1）根據(jù)企業(yè)的具體要求，設(shè)計一個能表達公司或其產(chǎn)品特色的圖案，如公司標志、商標，這個圖案稱為防偽圖案，要求盡量簡練。（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《防偽標識說明》。（4）運用Photoshop打開制作好的防偽圖像進行分色，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)點形狀。（6）把CMYK四色圖像進行自定義加網(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《防偽標識說明》查看防偽圖像，（3）保持包裝圖像的真實效果。四、圖像隱藏防偽技術(shù)運用圖像數(shù)字處理技術(shù)，并結(jié)合特殊加網(wǎng)印刷技術(shù)、隱形防偽標識技術(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防偽性、保密性和偽裝性的隱形圖像。特征：

（1）表面圖像通過視覺器官或一般視覺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）隱形圖像通過與之匹配的光柵可還原顯現(xiàn)出來。（4）隱形圖像是通過極性化和偏移錯位加網(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)的實施（1）設(shè)計表面圖像版面，并選定隱形區(qū)域（2）設(shè)計并制作隱形圖像（3）制作自定義加網(wǎng)點陣圖像文件（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。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（1）極大增強了圖像的防偽能力。（2）極大加強了圖像的保密能力。五、計算機分形與點陣全息結(jié)合防偽技術(shù)利用了計算機直接曝光控制技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代流行的分形圖像學制作鐳射標志實現(xiàn)防偽。（1）在圖案設(shè)計方面，結(jié)合了計算機分形圖形技術(shù)，這種分形圖案是在已編制好的專用計算機程序上輸入有關(guān)的數(shù)據(jù)，用點陣激光全息技術(shù)制作成鐳射標志。（2）這種鐳射標志的圖案是由一些極小的光柵點（幾十到100微米左右）組成，而每一個光柵點又包含非常細的光柵。300dpi制作的鐳射圖案，在1cm2的面積內(nèi)就有將近1.4萬個光柵點。（3）不能通過照相、復(fù)印或電腦掃描等手段復(fù)制.單獨、與制版技術(shù)相結(jié)合。F(z)=z2+0.2541F(z)=cos(z)第二節(jié)計算機網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)一、計算機網(wǎng)絡(luò)防偽原理圖7-2計算機網(wǎng)絡(luò)防偽系統(tǒng)工作原理圖二、計算機網(wǎng)絡(luò)防偽的特點（1）防偽標識物的特別屬性①唯一性。②一次使用性。③防偽標識碼的可靠性。（2）操作簡單快捷。（3）防偽覆蓋面大，綜合成本低廉。（4）數(shù)據(jù)庫容量巨大。（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?shù)毓秒娫捜珖纻螖?shù)據(jù)中心信息臺查詢中心返回結(jié)果編碼數(shù)據(jù)返回結(jié)果語音答復(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

（1）防偽標識一次性使用。（2）產(chǎn)品編碼具有唯一性。（3）查詢網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣。（4）鑒別手段簡單直觀。（5）便于監(jiān)控管理。（6）可擴充功能項目。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

隨著計算機和網(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越便捷，但隨之而來的侵權(quán)盜版活動也呈日益猖獗之勢。為了打擊盜版犯罪，必須通過先進的技術(shù)手段來保障法律的實施。密碼技術(shù)解決了其中的部分問題。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：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法閱讀信息內(nèi)容。數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運而生第一篇關(guān)于圖像數(shù)字水印的文章發(fā)表于1990年。我國2001年9月舉辦了3次信息隱藏研討會，國家863計劃智能計算機專家組會同中國科學院自動化研究所模式識別國家重點實驗室和北京郵電大學信息安全中心召開了專門的“數(shù)字水印學術(shù)研討會”。一、數(shù)字水印技術(shù)的概念和特征利用數(shù)字信號處理的相關(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、文字、圖像標志等版權(quán)信息），只有專用的檢測器或軟件才可以檢測出“隱藏”的水印。數(shù)字水印技術(shù)就是將標識信息（即數(shù)字水?。┲苯忧度霐?shù)字載體（多媒體、文檔、軟件）當中，以起到版權(quán)保護、秘密通信、數(shù)據(jù)文件的真?zhèn)舞b別和產(chǎn)品標志等作用的技術(shù)。作用：確保媒體中水印不被改變或消除，從而判別對象是否受到保護，監(jiān)視被保護數(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)爭中，即使秘密內(nèi)容被加密，對信號的檢測及定位也會很快導致對信號發(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和追蹤。（2）網(wǎng)絡(luò)交易中，由于雙方都不能否認白己做過的交易行為，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，將各自的特征標記的水印標記到傳遞的信息中。（3）數(shù)字媒體版權(quán)問題也可以通過水印的得到?jīng)Q。（4）醫(yī)療領(lǐng)域中，醫(yī)學圖像系統(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)果通過信息隱藏的方法融合在一起以避免患者的個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，當掃印后水印依然存在，達到保證票據(jù)的真實性的目的。數(shù)字水印技術(shù)具有以下特征：

（1）不可感知性（隱蔽性）：一是指視覺上的不可感知性，二是指水印用統(tǒng)計方法不能恢復(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.按檢測過程劃分----明文水印和盲水印。明文水印在檢測過程中需要原始數(shù)據(jù)，而盲水印的檢測只需要密鑰，不需要原始數(shù)據(jù)。4.按內(nèi)容劃分----有意義水?。〝?shù)字圖像（如商標圖像）或數(shù)字音頻片段的編碼）和無意義水?。ㄐ蛄刑枺?。5.按用途劃分----票證防偽水印、版權(quán)保護水印、篡改提示水印和隱蔽標識水印。6.按水印隱藏的位置劃分----時域數(shù)字水印、頻域數(shù)字水印、時/頻域數(shù)字水印和時間/尺度域數(shù)字水印。三、數(shù)字水印的工作原理兩個內(nèi)容：水印的嵌入和水印的提取或檢測。嵌入水印可視為在強背景下疊加一個弱信號（水?。?，只要疊加的水印信號強度低于人的視覺系統(tǒng)(HVS)或聽覺系統(tǒng)(HAS)的感知門限，人就無法感知到水印信號的存在。設(shè)I為數(shù)字圖像，W為水印信號，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對圖像點，在增加一點亮度的同時，降低另一點的亮度值。優(yōu)點：隱藏性較好；對有損的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)可以嵌入大量比特數(shù)據(jù)而不會產(chǎn)生導致可察覺的缺陷，往往采用類似擴頻圖像的技術(shù)來隱藏數(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變換和哈達馬變換（Hadamardtransform)、脊波變換（ridgelettransform）等。

為了詳細了解數(shù)字水印的嵌入過程，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，控制水印添加的強度）嵌入過程如下：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程。首先把嵌入水印的圖像進行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。式中，W為水印信號，W*為提取出的水印，k為密碼，δ為決策域值。水印提取對魯棒性的描述

對嵌入水印的圖像，依次進行上述圖像處理；使用所設(shè)計的提取水印的算法提取水印，評估所提取的水印的質(zhì)量。具體來說，就是先對嵌入水印的圖像進行一系列的攻擊，然后對提取的結(jié)果進行評價。DCT算法魯棒性檢驗圖像變換對提取結(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：1）機讀性嵌入到印刷品中的水印可以用專用設(shè)備檢測或者提取出來，即使是印刷品殘缺不全。

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

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，其中水印信息將會基本丟失、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)過復(fù)雜的數(shù)學變換嵌入到印刷品中的內(nèi)容之中。嵌入水印時，對不同的應(yīng)用采用不同的技術(shù)方案，做到量身定制。

2）提?。禾崛∷r，由機讀設(shè)備將印刷品進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由相關(guān)的軟件提取或者檢測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）視覺不可見性和機讀性。

（2）抵抗色彩變換。

（3）對印刷設(shè)備沒