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第1章 绪论1

1.1 物联网新形势下的网络安全1

1.1.1 因特网环境下的网络安全1

1.1.2 无线传感器网络安全6

1.1.3 物联网环境下的网络安全11

1.2 密码学基础14

1.2.1 密码学的基本概念14

1.2.2 密码学在网络信息安全中的作用15

1.2.3 密码学的发展历史16

1.2.4 密码体制的分类20

1.3 信息隐藏技术23

1.3.1 信息隐藏的背景23

1.3.2 信息隐藏的学科分支24

1.4 数字水印技术25

1.5 数字水印技术的应用与发展27

第2章 数字水印技术基础31

2.1 数字水印的定义、特点和分类31

2.2 数字水印系统的基本框架32

2.3 基于通信系统的数字水印模型33

2.4 数字水印生成技术35

2.5 数字水印嵌入技术36

2.5.1 空间域数字水印嵌入技术37

2.5.2 变换域数字水印嵌入技术40

2.5.3 压缩域数字水印嵌入技术47

2.5.4 基于人类视觉系统（HVS）的视觉掩蔽模型51

2.5.5 嵌有水印图像的质量评估，是否有主观和客观量化51

2.6 数字水印检测技术57

2.6.1 数字水印检测器57

2.6.2 检测阈值的确定60

第3章 量化数字水印技术61

3.1 量化的基本原理61

3.1.1 标量量化的基本原理61

3.1.2 矢量量化的基本原理62

3.2 矢量量化的关键技术63

3.2.1 码书设计64

3.2.2 矢量量化码书设计的最优条件65

3.2.3 码字搜索67

3.2.4 索引分配68

3.3 基于矢量量化的水印算法68

3.3.1 基于码书扩展的鲁棒矢量量化水印算法70

3.3.2 基于索引极性的鲁棒矢量量化水印算法72

3.3.3 基于索引受限的脆弱矢量量化水印算法73

第4章 数字图像压缩技术76

4.1 图像压缩编码技术概述76

4.1.1 数字图像压缩的必要性76

4.1.2 图像压缩编码质量的评价77

4.1.3 图像冗余78

4.1.4 图像压缩编码分类79

4.1.5 图像压缩标准82

4.2 数字图像压缩系统83

4.2.1 数字图像压缩系统的组成83

4.2.2 基于小波变换的数字图像压缩技术84

4.3 JPEG压缩技术85

4.3.1 预处理86

4.3.2 离散余弦变换（DCT）86

4.3.3 量化88

4.3.4 熵编码89

4.3.5 JPEG解码及实现91

4.3.6 重启动标志位对解码图像质量影响分析92

4.4 JPEG 2000压缩技术94

第5章 图像置乱技术96

5.1 幻方变换96

5.2 Hilbert变换97

5.3 K-L变换98

5.4 仿射变换100

5.5 Arnold变换及广义Arnold变换101

5.5.1 Arnold变换101

5.5.2 广义Arnold变换103

5.5.3 Fibonacci变换103

5.6 Zigzag置乱103

5.7 混沌置乱104

5.7.1 Logistic映射105

5.7.2 Chebyshev映射105

5.7.3 Henon混沌系统107

5.8 利用混沌处理水印的方法109

第6章 基于差错控制编码的数字水印技术111

6.1 引言111

6.2 Turbo码及其特性111

6.2.1 Turbo码编码器112

6.2.2 Turbo码译码器113

6.2.3 Turbo码软输入、软输出译码算法115

6.3 差错控制编码水印的生成119

6.3.1 数字水印的预处理119

6.3.2 差错编码水印的生成119

6.4 基于差错控制编码的数字水印方案119

6.5 基于Turbo码的数字系统仿真实验及结果分析123

6.5.1 仿真实验123

6.5.2 结果分析124

第7章 扩频数字水印技术125

7.1 数字信号直接序列扩频（DS-SS）系统125

7.1.1 扩频通信的理论基础125

7.1.2 直接序列扩频原理127

7.2 扩频数字水印的生成127

7.2.1 水印信息的预处理127

7.2.2 扩频水印的生成128

7.3 扩频数字水印系统的嵌入和提取128

7.3.1 变换域的选择128

7.3.2 扩频数字水印的嵌入129

7.3.3 扩频数字水印的提取和检测130

7.4 基于扩频数字水印系统的仿真实验及结果131

第8章 基于CDMA的数字水印技术138

8.1 CDMA系统138

8.1.1 CDMA系统原理138

8.1.2 CDMA的特点139

8.2 CDMA水印的产生139

8.3 基于CDMA的数字水印系统141

8.3.1 CDMA数字水印嵌入141

8.3.2 数字水印的提取和检测141

8.3.3 嵌有水印图像的质量评估143

8.4 CDMA水印系统容量和性能分析143

8.4.1 CDMA水印系统容量143

8.4.2 CDMA水印系统性能分析144

8.5 基于CDMA的大容量数字水印方案148

8.5.1 排序法构造分组矩阵产生CDMA水印148

8.5.2 CDMA水印的预处理148

8.5.3 基于线性最小均方误差估计的数字水印检测149

8.6 仿真实验150

第9章 零知识数字水印认证157

9.1 秘密承诺158

9.2 交互式证明系统159

9.3 零知识证明预备知识161

9.3.1 RSA公钥密码机制161

9.3.2 符号表示161

9.3.3 强RSA假设161

9.3.4 承诺方案161

9.3.5 知识证明子协议161

9.4 数字水印系统164

9.5 基于承诺方案的零知识水印认证协议及安全性分析165

9.5.1 基于承诺方案的零知识水印认证协议165

9.5.2 检测阈值的确定方法167

9.5.3 协议安全性分析168

9.6 基于RSA的零知识水印认证协议及安全性分析169

9.6.1 基于RSA的零知识水印认证协议169

9.6.2 协议安全性分析171

9.7 基于CDMA水印系统的零知识水印认证协议171

9.7.1 CDMA数字水印系统171

9.7.2 基于CDMA的零知识水印认证协议171

9.7.3 协议安全性分析174

第10章 数字水印技术在无线传感器网络中的应用175

10.1 无线传感器网络概述175

10.1.1 无线传感器网络特点175

10.1.2 无线传感器网络架构176

10.1.3 无线传感器网络的应用176

10.1.4 无线传感器网络安全研究现状177

10.2 数字水印技术在无线传感器网络中的应用179

10.2.1 无线传感器网络中数字水印技术研究应用现状179

10.2.2 无线传感器网络中数字水印算法的选择180

10.3 数字水印技术在无线传感器网络中的应用182

10.3.1 实时水印技术182

10.3.2 流式数据版权保护技术184

10.3.3 链式水印技术185

10.3.4 信息隐藏技术186

10.3.5 关联数字水印技术187

10.3.6 基于数据误差的数字水印算法191

10.3.7 基于时间窗的数字水印算法194

参考文献199