基于word文档认证的数字水印算法

Ｉ Ｄ Ｅ Ａ加密算法 ： Ｉ Ｄ Ｅ Ａ是分 组密码 ， 明文和 密文分 组 长度 为６ ４ 位， 密钥长度为 １ ２ ８位 ， 该算法实现方便 ， 加密、 解密 运算 速度都非常快。它将 ６ ４位 的数 据块 分 成 ４个 ｌ ６位 的子块 ， ｘ １ ， ｘ ２ ， 】 （ ３ ， ｘ ４ 作为第一轮 迭代 的输 人 ， 全部 共 ８ 轮 迭代 。每轮
设 Ｊ Ｐ是一个质数 ， 是任意一个 自然数 ， 如果 Ｘ×Ｘ— Ｋ
×Ｐ＋Ⅳ（是 自然数 ， Ｎ＜Ｐ） ， 则 Ⅳ是 质数 Ｐ的一个 二次余 数 （ ０ 既不是二 次余数 ， 也不是非二次余数 ） 。现在 举例来说 明这
个 理论 。
次型余数 ， 作为潜 入数字 水 印的位置 ； 假 如不是 质数 ， 那 么不
的子密钥都生成 。Ｉ Ｄ Ｅ Ａ的解密过程 和加密完 全一样 ， 只不 过
解密用 的子密钥不 同。
１ ． ３ 水 印信 息 的 生成 算 法
１ ） 将 有意义的短 的字符 串用它 的 Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 码进行 二进 制编
码， 生成 ６ ４ 位 的比特流 ； ２ ） 用 １ ２ ８比特 的密钥 通过 Ｉ Ｄ Ｅ Ａ加密算 法进行 加密 ， 得到 的水 印信 息为 ｗ ；
做输 出变换 ， 得 到密文。其 中子 密钥每 一轮需要 ６ 个， 最后 一 轮 ４个 ， 共５ ２ 个 子密 钥 ， 每一 个 １ ６比特 ， 由１ ２ ８比特 密钥 生
成 。子密钥将 １ ２ ８比特分成 ８ 组， 每组 ｌ ６比特 ， 其 中前 ６ 组 供
第一 轮迭代使用 ， 后两组供第 二轮迭代使 用 ， 然后 将密钥循 环 左移 ２ ５位 ， 再分成 ８组 ， 前 ４组供第二 轮迭 代使用 ， 后 ４个 供 第三轮迭代使用 ， 继续 循 环左移 ２ ５位后 同样 分组 ， 直 至所 有
１ ． ４ 数 字 水 印 的嵌 入
水 印进 行加密 ， 根据二次余数理论对 水印进行 嵌入 ， 能是好 的
适 用中英文文档。 １ 基于 ｗ ｏ ｄ 文档认证 的数字水 印算法 ｒ
１ ． １ 二 次余 数 理 论
对数字水 印加 密处理 后 ， 根据二 次余 数理 论把 数字 水 印
嵌入 到 ｗ ｏ ｒ ｄ文档的过程 ： １ ）首先从 ｗ ｏ ｄ 文档 中选一段话 ， ｒ 从所选 的文档 的第 一个 字开始 到遇 到标点符 号结 束 ， 把 该句 当作 一句话 。其 中每一 个字或者标点符号都被认为是一个字符 ， 然后统计其字符数 。 ２ ）若该句话 的字符 数为质数 ， 那 么计算该质 数所 有的二
嵌入。
例： Ｐ： ５ ， 求 Ｐ中的二次余数和非二次余数
Ｘ＝１ ， Ｘ×Ｘ ＝０× ５＋１ ， ｌ ｝ Ｅ 时 Ｎ ＝１
３ ）依次调整该句话 中处于二 次余数位 置上 的字符 ， 若置
Ｘ ＝ ２ ， Ｘ×Ｘ ＝ ０×５ ＋ ４ ， 此 时 Ｎ ＝４ Ｘ ＝ ３ ． Ｘ×Ｘ ＝１ ×５ ＋ ４ ， 此 时 Ⅳ ＝４
乱后的水印值为 １ ， 则 调整字 间距 为 ０ ． １磅； 若为 ０ ， 则调整 字
间距为 ０ ． ０ ５ 磅。
则称 １ 、 ４是质数 ５的二次余数 。 由上述理论可知 ， 质数 Ｐ的二次余数共有 （ Ｊ Ｐ一 １ ） ／ ２ 个。
１ ． ２ 数 字 水 印 生 成
４ ） 从原始文本的第一句话开始重复上述过程 ， 直到嵌完水印。 人眼无法辨认 １ ／ １ ５ ０ 英寸 以内的间距变化， 此 间距为０ ． １ ６ ９ ９ ３ ｍ ｍ， 而本文所采用的最大变化间距为 ０ ． １ 磅， 约为０ ． ０ ５ ４ ０ ５ ｒ ｒ 蚰， 低于人 眼能察觉的最大间距 ， 较好的实现了不可见 陛。
摘
要： 随着 网络技 术的飞速发展 ， 针对 ｗ ｏ ｒ ｄ文档在 网络 中的传输 安全性和版权 问题 ， 提 出了用 Ｉ Ｄ Ｅ Ａ加 密算法 对数 字
水 印进行加 密， 根 据二次余数理论对嵌入水印信 息进行嵌入 和提取 ， 实现对 ｗ ｏ ｒ ｄ文档 的版 权维护 。实验表 明： 该 算法
技 术 与 市 场
２ ０ １ ３年第 ２ ０ 卷第 ８ 期
技 术 研 发
基于 ｗ ｏ ｒ ｄ文档 认 证 的数 字水 印算 法
周韦臣 ， 杨青 华
（ １ ． 黄 淮 学 院 国际学 院 ， 河 南 驻 马店 ４ ６ ３ ０ ０ ０ ） ４ ７ ６ ０ ０ ０ ） （ ２ ． 商丘 技 师 学院 计 算机 与信 息技 术 系， 河 南 商丘
两个互换作为下一轮 的输人 。８ 轮结束后 ， 最 后用 四个子密 钥
伴随着计算机 网络技术 的高 速发 展 ， 网 民更容 易对 对媒
体信息 和数字产 品进行 复制 和篡 改 ， 因此如何 保护 所有 者 的 版权 问题 ， 成 为人们亟待解 决的 问题 。然 而传统 的加密技 术 、 数字签名等 已经 不能满 足现 在 的需求 ， 而数 字水 印技术 作 为
具有 良好 的鲁棒性 、 具有很 好的 隐藏效果。
关键词 ： ｗ ｏ ｒ ｄ文 档 ； 数 字水 印 ； 二 次余 数 ； 汉 明码
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ １ ５ ０ 引 言
新兴 的前沿领 域 ， 能够很 好地解 决这 一 问题。但从 目前 国内 外发表 的文章来 看 ， 该技术 适用 于 图像 、 视 频 和音频 ， 而 且能 够 收到很好 的效 果 ， 由于受 到文本 文档 的规 则结构 和空 间有 限等 因素 ， 这些技术并不适合用于文本文档。 目前针对文本 数字水 印 的算 法 主要分 为 两类 ： 基 于文本 格式 的算法 和基于 文本语 义 的算 法 。其 中 ， 基 于文 本语 义 的 算法对 于英 文文本 已取得 了一定 的成果 ， 如Ｍ ａ ｘ ｅ ｍ ｃ ｈ ｕ ｋ 等 提出 的特征编码是 针对英 文字符 ， 对 中文 汉字 并不 太适 合。而本 文提 出的是基 于 ｗ ｏ ｄ 文档认 证的数字水印算法 ， ｒ 利用 Ｉ Ｄ Ｅ Ａ对