2023年数字水印技术的研究现状和发展前景.doc

数字水印技术的研究现状和开展前景 我国学术界对数字水印技术的研究也方兴未艾，已经有相当一批有实力的 科研机构投入到这一领域的研究中来，有的已经取得了重要研究成果。信息隐藏及数字水印技术作为一个前沿研究领域，它与信息安全、信息隐藏、数据加密等均有 密切的关系。特别是在网络技术和应用迅速开展的今天，数字水印技术的研究更具现实意义。 　　数字水印的防伪特性 　　数字水印防伪技术具有充分的安全性。 　　数字水印防伪技术具有成熟的技术和技术延伸性。 　　数字水印防伪技术具有与现用防伪技术的兼容性。 　　数字水印技术分析 　　在我国参加WTO的今天，应用数字水印技术中的印刷数字水印进行防伪具有十分重要的社会现实意义和经济意义。目前国际国内基于印刷打印的防伪技术多种多样，常见的有物理水印防伪、激光全息防伪、使用防伪油墨、防伪纸张、 电码防伪、电码纹理防伪等,但上述防伪技术科技含量低，技术手段简单，设备和原材料在市场上很容易购得，容易被破密、仿冒。有的与其他防伪技术组合使用兼容性差，互相影响，使防伪效果大打折扣,企业采用上述防伪技术就需增加固定资产投资，增加生产的本钱，更改其原有的生产工艺和流程，应用条件十分苛刻。而数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案。 　　数字水印防伪技术具有安全可靠，易分辨、易识别、检测提取易操作，难以伪造，尤其是印刷数字水印，它适应性强,不需增加固定资产投资和使用特殊材料，无需改变印刷工艺流程，无需增加印刷本钱，而且可以在普通打印机上直接生成、嵌入数字水印，现有的高分辨率数码相机和扫描仪、彩色复印机等均不能复制、拷贝，仅需通过专用软件处理就可将防伪信息嵌入到印刷品和打印文件中,其经济社会价值十分巨大。 数字水印防伪技术不能以其它任何的通用设备和通用技术生产出来，是独一无二的；数字水印防伪技术的图案特性，是以肉眼能轻易分辨出来，便于消费者识别；数字水印防伪技术不能重复使用；企业使用数字水印防伪技术后风险是零；消费者购置产品后不承当任何风险。 　　数字水印防伪技术的运用，必将整体提高防伪技术水平，降低防伪本钱 〔含物质本钱和心理本钱〕，给消费者以方便、信任，满足消费欲望和需求。并且数字水印防伪技术与现有防伪技术和产品生产流程相融，无需改变生产工艺流程， 不增加防伪本钱，能够适应消费者的实际需求，提高产品的市场竞争力，利于目标顾客的选择和消费。 数字水印技术及其开展 　　数字水印是目前国内外科学研究的一个前沿热门领域，是国际上最新的一 门信息隐藏技术。印刷打印数字水印是数字水印技术的一个分支，是以印刷品为载体的防伪及版权保护技术。数字水印技术是通过对媒体数据做微量修改来嵌入水印 信息，从而到达信息隐藏的目的。该过程不影响原来数据的正常使用，不改变原来数据量的大小，不改变媒体的外观。嵌入的水印信息可以通过技术软件提取或者检 测出来，如果水印信息嵌入到印刷品上，那么可以通过特殊的机读设备或软件来检测、提取出水印信息。该技术在军事通信、国家信息安全、数字化网络、多媒体及印 刷出版领域都具有十分广阔的应用前景。 　　数字水印技术是目前防伪及信息安全技术领域的一个崭新方向，是一种可在开放的网络环境下实现信息隐藏与跟踪的新型技术。自1993年 以来，国内外开始并尝试一种新的关于信息安全的技术，即将机密资料隐藏到一般的文件中，然后再通过网络来传递。由于非法拦截者从网络上拦截下来的是伪装后 的资料，它们看起来与一般非机密资料没有两样，因而十分容易逃过拦截者的破解。其道理如同生物学上的保护色，巧妙地将自己伪装隐藏于环境中，免于被天敌发 现而遭受攻击。这一点是常规加、解密系统所欠缺的，也是信息伪装最根本的概念。该技术已引起工业界及军方的浓厚兴趣，并日益成为国际上非常活泼的研究领 域。 　　目前进行数字水印研究的机构既有政府部门，也有大学和知名企业。在国外，它们包括美国财政部、美国版权工作组、美国空军研究院、美国陆军研究实验室、德国国家信息技术研究中心、日本NTT信息与通信系统研究中心、麻省理工学院、伊利诺斯大学、明尼苏达大学、剑桥大学、瑞士洛桑联邦工学院、西班牙Vigo大学、IBM公司Watson研究中心、微软公司剑桥研究院、朗讯公司贝尔实验室、CA公司、Sony公司、NEC研究所以及荷兰菲利浦公司等。 　　我国对数字水印技术的反响也非常快，已经有相当一批有实力的科研机构 投入到这一领域的研究中来。从总体上看，我国相关的研究与世界水平同步，而且有自己独特的研究思路，但这些研究大多处在应用根底理论研究和应用技术开发阶 段，尚无成熟的技术和商业化的产品推向市场。我公司坚持以市场为导向、以产业化为目的，既重视理论研究，又注重应用开发。在数字水印研究开发方面已抢占市 场先机，在成功开发出音频、视频、图像及文本数字水印技术平台的根底上，又率先开发出了国内第一个印刷打印数字水印软件并投入了商业化应用。我公司自主研 究、开发、具有独立知识产权的数字水印技术软件，技术含量高，创新性强,其研究成果已到达国内领先，国际先进的水平。 社会经济意义 　　数字化和网络化技术的迅速开展，一方面为实现信息高速无失真的传播和灵活的编辑、修改提供了便利的手段，同时也对数字化产品的版权保护和多媒体数据库的安全管理提出了严峻的挑战，因为在“数字世界〞中进行盗版、伪造和窜改已变得十分容易。作为信息隐藏领域的一个重要分支——数字水印技术，为多媒体信息安全、版权保护和产品防伪无疑提供了一种有效的手段和强大的、潜在的应用市场。 　　1、多媒体与信息安全 　　随着计算机技术的开展，多媒体产品及其应用迅速增加。随着计算机计算能力的迅速提高，计算机的广泛普及以及Internet的 迅速开展，机密信息的安全性正变得岌岌可危。传统的数据加密技术可以局部的克服信息的随意散布，但随着破译技术的迅速开展，几乎所有的数据加密技术都一样 的处于危机边缘。大量的黑客只要看见加密数据就忍不住去想方设法破译，这样一种状况使加密数据与未加密数据几乎一样危险。同时，当需要数据在能够正常 使用的情形下，对该数据的合法性及数据的产权进行跟踪检测时，传统的数据加密技术变得无能为力。 　　运用数字水印的信息隐藏功能，将通信内容和绝密资料隐藏在包括压缩视频、WAV、MIDI、MP3等压缩音频、AVI及三维动画、图像、以及普通文本等当中，通过局域网、互联网传输和管理，或以网络视频/音频信号，或以DVD/VCD等压缩媒体作为载体传输、传递，或以MP3作为载体传输、传递，实现隐蔽通信或绝密档案管理，可以逃过非法拦截者的拦截与破译。该技术在军事及国家安全领域和电子政务电子商务方面的推广应用其产生的巨大社会、经济效益将是无法估量的。 　　2、版权保护与产品防伪 　　由于网络的迅速普及使得数字产品的获取渠道也飞速拓宽，操作这些媒体 的各种工具也猛增。所有这些都使得数字产品的合法使用成为一个非常严峻的课题。为保护这些数字产品的版权，仅靠注册其所有权已无法有效保护作者的合法利 益。随意拷贝，随意发布，甚至偷换所有权来牟利，这些都严重损伤作者的利益。因此，如果通过信息伪装技术，将版权所有者的个人信息隐藏于其本身作品中，以 便随时鉴别，那么维护作者的合法利益将变得比拟容易。同样，将这样的信息隐藏于注册的商标中，也可以防止造假者伪造商标；再与其他的防伪技术相复合，可以防 止非法拷贝、复印。将信息隐藏技术与传统的加密技术(如PGP、数字签名等)相结合，可产生象个人指纹一样的数据，根据注册的ID来进行各种认证操作。 　　印刷打印制品的应用涉及人们生活的各个方面，信息技术的开展和高质量 图像输入输出设备的进步，特别是高精度彩色喷墨、激光打印机和高精度扫描仪的应用和普及，在为人们的工作和生活带来极大便利的同时，也使各种产品包装、证 件、证券、发票、支票和证明文档的伪造及篡改变得更为容易。 　　有关资料说明：目前全世界假冒商品约占全球贸易额的８％。从１９９７ 年１１月在美国佛罗里达州奥兰多市召开的国际打击假冒伪劣商品大会上得悉，据估算，由于假冒商品造成的损失约占全球贸易额的５～７％。这个会上透露， １９９０～１９９５年期间，全球贸易额增长了４７％，同期的假冒商品却增长了１５０％。 　　目前美国每年有约50万人受害于假文件和假证件等假印刷品，直接或间接损失约7.5亿美元。 　　在我国，各类假发票假税票被不法分子当商品买卖，伪造金融票据、有价证券、税务发票的违法犯罪活动相当猖獗，并还在开展开展蔓延。据不完全统计，今年以来全国各地先后组织了4300余次区域性行动，查获案件7006起，其中伪造发票案件112起，倒卖发票案件1409起，盗窃发票案件267起。虚开、代开发票案件1518起，其他假发票案件3700起，收缴各类发票1104.5万份，其中增值税专用发票10.79万份，假增值税专用发票34.39万份。经有关专家估计，现行税务发票、增值税发票、伪造制假造成税款流失约为30%长期以来，猖獗的伪造发票现象给国家造成了巨额的税收流失。同时，也成为滋长行业不正之风和腐败行为的温床。 　　近年来，由于大量假冒伪劣产品的出现，打击假冒伪劣产品受到了政府和有关部门的高度重视。朱熔基总理曾指出：“打击假冒伪劣事关政治、事关政府威信、事关国家和民族的前途〞，朱总理在2023年11月中央召开的经济工作会议上的讲话还指出：“进一步严厉打击制售假冒伪劣商品的违法犯罪活动。特别是食品、药品、医疗器械的制假售假行为，直接危害人民生命健康，群众深恶痛绝，非狠狠打击不可〞。 　　鉴于当前国内外打击假冒伪劣的严峻现实，数字水印作为惟一的跨媒体防伪技术必将成为保护知识产权、防止假冒，维护我国国际形象、有效防止和减少国家和企业经济损失的重要技术手段。 　　宇飞数字水印的实施，既可用于烟、酒、药品、服装、音像制品等名优产 品的商标、包装和护照、身份证，大专院校毕业证书，税票、发票、银行支票、汇票、信用卡及重要文体场馆门票等印刷品的防伪及版权保护，也可用于隐蔽通信、 电子政务、电子商务和电子图书馆等网络信息安全中的防截密、防篡改、防拷贝及身份认证。对于国家信息安全建设和知识产权保护，维护我国在知识产权保护领域 里的国际形象及声誉，防止伪造、抵赖、篡改和非法拷贝等社会公害问题，都将起到重要的技术支撑乃至技术核心作用。 　　当前，由于防伪技术的不完善，而使不法分子有了可乘之机，制假贩假屡见不鲜，已成为仅次于贩毒的世界第二大公害。因此，许多国家 都在积极研究相关对策和防范措施。在我国参加WTO的今天，应用数字水印技术中的印刷数字水印进行防伪及版权保护具有十分重要的社会意义和经济意义。 　　3、市场优势 　　据专家估计，在全世界的商业化防伪市场年总值达2023亿美元以上,在我国商业化防伪市场年总值可达500亿人民币。其中，防伪油墨、网上电子认证防伪〔电码〕约占225亿元人民币。标签、材料防伪占75亿元人民币。 　　 数字水印技术及产品可广泛应用于电子政务系统、电子商务、电子图书馆和烟厂、酒厂等名优产品、商品商标以及外包装，以及其他需要进行知识产权保护的领域。 　　目前市场上使用的防伪技术，在商品流通过程中仍存在着许多弊端，如技术独占性和惟一性差；易伪造和泄露核心技术等。而数字水印技术含量高，其技术难以掌握，目前仅有宇飞公司拥有自主知识产权商品化、产业化应用技术产品。 　　数字水印技术应用在印刷品上的防伪与版权保护具有其他防伪技术难以替代的优点，印刷打印数字水印防伪技术具有安全可靠，易分辨、易识别、检测提取易操作，难以伪造，适应性强等特性,它不需增加用户的固定资产投资和使用特殊材料，无需改变印刷工艺流程，无需增加印刷本钱，仅需通过专用软件处理就可将防伪信息嵌入到印刷品和打印文件中,也可以在普通打印机上嵌入数字水印软件，实现打印票据和文件的防伪。而且现有的高分辨率数码相机和扫描仪