摘 要:證件防偽一直是人們關(guān)注的熱點問題,將數(shù)字水印應用到證件防偽技術(shù)中,是當前證件防偽的一個新的研究方向,具有極高的理論價值和實用價值。本文提出了一種變換域數(shù)字水印算法,將證件序列號作為水印信息嵌入證件圖像的頻譜中,并利用相關(guān)系數(shù)準則對數(shù)字水印進行檢測。實驗表明,該算法隱蔽性、安全性強,特別是對圖像處理中的物理攻擊具有很強的魯棒性。關(guān)鍵詞:證件防偽 數(shù)字水印 離散傅立葉變換 魯棒性 一、引言 證件屬于無價證券范疇,通常是由官方依據(jù)法律規(guī)定,賦予或授予的資格和榮譽的證明文件,諸如身份證、護照、文憑、證書等,是以可靠材料證明或斷定人和事物的真實性。而證件防偽主要是對所用的各種材料、圖文設(shè)計、生產(chǎn)工藝等進行技術(shù)加密,以解決證件的真假辨認和持證人與證件的同一性確認兩個問題,通常采取肉眼觀察證件外觀、標識和照片等方法實現(xiàn)。隨著偽造變造證件犯罪活動的日益猖獗,犯罪手段日趨高明,制假造假已成為僅次于販毒的第二大公害,人們不得不投入更大的精力和資金,采用高科技成果以提高證件防偽能力,一般采用特殊的、不易察覺的或者相對復雜的方法,使得證件難以偽造篡改,比如專用水印紙防偽、微印刷防偽、摻雜特種成分防偽、磁性與變色油墨防偽、設(shè)置暗記防偽、加安全線防偽、非常規(guī)工藝防偽等等。 現(xiàn)代科技的高速發(fā)展促使證件防偽技術(shù)層出不窮,將數(shù)字水印和證件防偽技術(shù)有機地結(jié)合,是數(shù)字水印技術(shù)的一個新應用,也是證件防偽技術(shù)的一個新發(fā)展,其實質(zhì)是將某種特定的水印信號在不影響證件圖文直觀質(zhì)量的情況下嵌入到證件圖文表面,并且在證件圖文經(jīng)歷模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)化過程后仍能可靠地被檢測出來,從而達到證明證件真實性和有效性的目的。數(shù)字水印技術(shù)可以有效地防止證件被偽造篡改,作為識別標志的數(shù)字水印是以視覺不可見的形式隱藏在證件圖文中的,只有通過專用的檢測設(shè)備檢驗和計算機軟件分析才能識別,隱藏的水印標識可以是有意義的數(shù)字序列,也可以是隨機的數(shù)字、文本信息、圖像信息甚至聲音信息等。制證機關(guān)可以根據(jù)發(fā)行證件的不同要求嵌入不同內(nèi)容的水印信息,水印信息也不會因為證件經(jīng)歷不同的地點和人員而變異,因此不存在泄露和擴散的可能性。此外,數(shù)字水印的嵌入方式、嵌入的信息內(nèi)容和嵌入水印的位置都具有不同的變化特征,這些變化特征極大地提高了證件的防偽能力。二、數(shù)字水印的防偽機制 2.1防偽數(shù)字水印的基本特性 用于證件防偽的數(shù)字水印是制證機關(guān)利用數(shù)字內(nèi)嵌的方法,將具有特定意義的標識信息隱藏在發(fā)行證件中,用以識別證件的發(fā)行機關(guān)、所有者、使用權(quán)、序列號、內(nèi)容及完整性等信息,能夠為證件在認定、防偽、防篡改、保障數(shù)據(jù)安全等方面提供有效的技術(shù)保障。通常是將數(shù)字水印信息嵌入到證件所有者照片中,驗證時通過檢測照片中的水印,即可獲得隱藏信息,從而達到證明證件真實性和有效性的目的。因此,防偽數(shù)字水印應當具有以下基本特性1 不可感知性:防偽數(shù)字水印在視覺上應當是不可見的,以避免影響證件的直觀質(zhì)量和泄露隱藏的數(shù)據(jù);同時還應當在統(tǒng)計上是不可見的,以防止攻擊者采用統(tǒng)計的方法進行探測和篡改。(2) 安全性:防偽數(shù)字水印的應用目的決定了水印嵌入過程是秘密的。對于通過修改水印信息來消除和破壞水印的企圖,水印應當保持存在直到原始證件圖文已經(jīng)嚴重失真而喪失使用價值。(3) 魯棒性:防偽數(shù)字水印在經(jīng)歷多種無意或有意的信號處理后,仍能保持完整性或仍能被準確檢測??赡艿男盘柼幚戆ㄗC件圖像重采樣、圖像信號類型轉(zhuǎn)換、圖像幾何變換、信道噪聲濾波以及圖像有損壓縮編碼等,也包括證件磨損、圖案扭曲、圖文模糊等情況。(4) 公有性:在防偽數(shù)字水印提取或檢測過程中,不需要原始照片參與。2.2 防偽證件的制作和檢驗 在防偽證件的制作過程中,首先,采用數(shù)碼照相機拍攝證件所有者的人像照片,生成符合制證標準的數(shù)字圖像文件,然后,將反映證件所有者的特定信息,如身份序列號等,采用一定的水印算法,在某一密鑰的控制下嵌入到數(shù)字圖像中,最后利用激光打印機打印輸出制成的證件。正確嵌入數(shù)字水印是制作防偽證件的關(guān)鍵。 在防偽證件的檢驗過程中,首先,采用圖像掃描儀或者其他圖像檢測裝置對證件圖文中的數(shù)字水印進行自動檢測,然后對照片部分進行預處理,如確定基準點、幾何矯正、濾除噪聲等,最后在同一密鑰控制下提取照片中隱藏的水印,以確定證件的真實性和有效性。正確提取數(shù)字水印是檢驗證件的關(guān)鍵,是嵌入水印的逆過程。 可見,在防偽證件的制作和檢驗過程中,照片圖像經(jīng)歷了模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換,因此,為了抵抗制作過程中的圖像打印和檢驗過程中的圖像掃描對防偽數(shù)字水印的干擾,在防偽數(shù)字水印算法的設(shè)計中需要重點考慮水印的安全性和魯棒性。
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2025/3/27 8:04:12
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