【摘要】：隨著信息技術的飛速發(fā)展,人們對信息安全的重視程度越來越高。芯片級安全是保障電子設備底層硬件安全的基礎,越來越多的電子設備在滿足功能性需求的基礎上,加入芯片安全方面的考慮。集打印、掃描、復印和傳真等功能于一體的多功能打印機是現代辦公場景中常用的電子設備,打印設備的安全性成為了企業(yè)內部信息安全的重要一環(huán),而打印主控芯片的安全是打印機安全性的根本保障。一般的打印主控芯片不具備抗攻擊性,內部數據容易被竊取,也不具備對輸出到紙或傳輸通道的數據的內容或版權信息的保護能力。因此,結合圖像加密技術和芯片級安全防護技術,在抗攻擊安全打印主控芯片中實現數字水印功能,形成SoC安全水印系統(tǒng),可以增強多功能打印機的安全性。本文對安全芯片的背景和應用現狀進行了介紹,列舉了市面上典型的安全芯片類型,并分析不同類型的優(yōu)劣勢。本文對圖像加密技術進行了綜述,介紹了典型圖像加密技術類型;簡述了數字水印概念,并闡述了圖像加密與數字水印的關系以及應用;設計了一個包括Arnold置換、SM4國密算法和二值圖像異或加密三種加密模式的數字圖像加密IP核,用于安全水印系統(tǒng)中實現圖像加密功能。本文對芯片級安全防護技術進行了綜述,根據芯片級攻擊形式分類,分別非侵入式攻擊、侵入式攻擊和半侵入式攻擊的典型攻擊方式及防護措施進行了闡述;設計了抗攻擊SM4國密算法硬件模塊、調試接口安全認證模塊、真隨機數發(fā)生器模塊、存儲加密安全體系和安全啟動控制器模塊,用于安全水印系統(tǒng)抗多種類攻擊的防護。本文提出了 SoC安全水印系統(tǒng)架構,集成安全模塊與圖像處理模塊,實現數字圖像加解密、數字水印嵌入與提取功能,并充分利用系統(tǒng)硬件資源創(chuàng)新性提出基于內容特征的圖像防篡改安全功能。本文對設計的硬件模塊及SoC安全水印系統(tǒng)進行EDA環(huán)境的功能性仿真驗證,并對SoC安全水印系統(tǒng)進行FPGA板級驗證。
【圖文】：

浙江大學碩士學位論文邐２數字圖像加密技術綜述及其硬ＩＰ核設寬為１，，即０或１。因此，明文或密文的每一個比特位均代表一個像素點，拼按照從左到右，從上到下的順序，靠前的像素點放置在消息輸入的高位。以１６＊１水印圖像為例，拼接規(guī)則如圖２．４－４所示。逡逑－！－－－－－－－－－

水印圖像為例，拼接規(guī)則如圖２．４－４所示。逡逑１－１邐！邋１－２邐１－３邐１－４邐１－５邐１－６邐１－７邐１－８邐１－９邐１－１０逡逑２－１邐２－２邐２－３邐２－４邐２－５邐２－６邐２－７邐２－８邐２－９邐２－１０逡逑水印圖像正常排列逡逑也主上邐待加密明文數據排列逡逑像素點逡逑１－１邋１－２邋１－３邋１－４邋１－５邋１－６邋１－７邋１－８邐……１－１６邋２－１邋２－２邋２－３邐……２－１６邋……１６－１６逡逑｜邐？邐星邐｜邐息皇邐１邐星邐■邐■基■■■■邐■■里Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑１２７邐■■■邐９５邐■■■邐０逡逑消息位逡逑圖２．４－４邋ｌ－ｂｉｔ圖像數據拼接成ＳＭ４輸入消息塊規(guī)則示意圖逡逑對于非水印圖像而言，圖像中的每個像素點為８比特位寬，因此拼接規(guī)如圖２．４－５所示：逡逑－－－－－－－－－－
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP309.7;TN47

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本文編號：2689306