【摘要】：隨著遙感影像的共享服務(wù)和應(yīng)用變得越來越多,遙感影像數(shù)據(jù)在開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的共享服務(wù)安全性也受到了越來越多的重視。遙感影像的敏感性和特殊性,使其相比于一般數(shù)字媒體,安全性需求更高。遙感影像作為一種特殊的數(shù)字媒體,既具有數(shù)字媒體的特性,又有不同于一般數(shù)字媒體的特殊需求。因此,對遙感影像內(nèi)容安全進行單獨的研究是必要的。遙感影像屬于典型的“大數(shù)據(jù)”,傳統(tǒng)技術(shù)已無法滿足其大規(guī)模地共享服務(wù)和應(yīng)用處理,而先進的云計算技術(shù)能為具有海量數(shù)據(jù)的遙感影像共享服務(wù)和應(yīng)用處理提供強有力的保障。但云計算環(huán)境本身存在特殊的安全問題,使得云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全研究成為了重要研究課題,它既要解決云環(huán)境數(shù)據(jù)安全問題,也要解決遙感影像的內(nèi)容安全問題。但是目前針對云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全的研究處于起步階段,理論和方法沒有形成體系,因此,針對云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全的研究非常必要,具有重要理論意義和實用價值。針對云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全問題,本文將首先構(gòu)建可證安全的交換密碼水印方法,為解決遙感影像內(nèi)容安全問題奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,研究結(jié)合重加密與交換密碼水印的方法,為解決云環(huán)境下數(shù)據(jù)安全問題和遙感影像內(nèi)容安全提供理論方法。研究針對遙感影像的多水印算法,為解決遙感影像共享應(yīng)用中的多水印需求提供解決方案。最后,提出云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全共享服務(wù)模型,為云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全共享服務(wù)提供技術(shù)基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容如下：1)可證安全的正交分解交換密碼水印算法數(shù)字媒體的內(nèi)容安全保護存取安全和使用安全,而密碼和水印是分別實現(xiàn)這兩類安全的常用方法。只有結(jié)合密碼和水印才能真正的為數(shù)字媒體提供完整性保護。針對目前交換密碼水印算法的適用性不足、融合性缺乏和安全性分析不夠等問題,研究可證安全的正交分解交換密碼水印算法。通過對數(shù)字媒體內(nèi)容安全保護的安全性需求分析來重構(gòu)正交分解交換密碼水印算法,提出可證安全的正交分解交換密碼水印算法�；趦�(nèi)容保護思想和可計算安全性原則,分析算法的安全性,為后續(xù)的研究內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。2)重加密和水印結(jié)合算法研究重加密是為云環(huán)境數(shù)據(jù)安全而發(fā)展的加密方法,因此,將重加密和水印二者有機結(jié)合可以為云環(huán)境數(shù)字媒體數(shù)據(jù)服務(wù)提供完整的內(nèi)容保護。本文首先通過構(gòu)建面向云環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)的安全可信模型,為云環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)提供安全保障。在此模型的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了基于EIGamal的重加密算法,為云環(huán)境下數(shù)據(jù)服務(wù)的重加密模型提供了實現(xiàn)實例。接著,研究實現(xiàn)重加密處理和水印操作在時空上無縫融合而操作上相對獨立的理論方法,提出適用于云環(huán)境的安全交換重加密水印算法,為云環(huán)境下遙感影像數(shù)據(jù)共享服務(wù)安全提供理論基礎(chǔ)。3)遙感影像多水印算法遙感影像數(shù)據(jù)共享服務(wù)有著多樣化的需求,很多情況下存在多方版權(quán)保護和驗證的需求,遙感影像多水印算法成為了一個必要研究內(nèi)容。遙感影像作為一種特殊的圖像媒體,具有一般圖像的共性即可視性,但其自身特征、后期應(yīng)用特點以及對安全性和計算效率性的要求等方面,又有別于一般數(shù)字圖像。因此,本文首先根據(jù)遙感影像的特點,選取水印操作域及組織數(shù)據(jù)。在此前提下,根據(jù)不同的應(yīng)用需求,篩選合適的水印方法。接著,在正交分解可證安全交換密碼水印原理的基礎(chǔ)上,提出了基于正交分解的遙感影像多水印算法。4)云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全共享模型應(yīng)用研究本文根據(jù)云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全共享需求,提出了云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全共享服務(wù)模型。在安全共享服務(wù)中,對遙感影像的使用權(quán)限進行分類,分為可以得到原始遙感影像的第一類權(quán)限,可以得到含水印遙感影像的第二類權(quán)限以及可以得到含可逆水印遙感影像的第三類權(quán)限。每一類權(quán)限都有不同的應(yīng)用需求。在第三類權(quán)限中,遙感影像擁有者可以根據(jù)嵌入信息容量控制遙感影像后期應(yīng)用影響,用戶通過申請可以得到原始遙感影像。對此,本文在基于正交分解的安全交換重加密水印算法的基礎(chǔ)上,提出了云環(huán)境下遙感影像結(jié)合加密和可逆標記算法。最后,本文總結(jié)了云環(huán)境下遙感影像內(nèi)容安全研究,并指出了在本文的基礎(chǔ)上,需要進一步進行研究的方向。
【圖文】：

圖２－３古教據(jù)服務(wù)巧式逡逑

驗中本文將對實驗圖像的其他非此數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)如ＤＣ系數(shù)，進行加密操作。在逡逑本次實驗中，加密和水印操作數(shù)的劃分為１：１，測試圖像經(jīng)過ＳＣＥＷＯＤ方法后，逡逑得到的密文水印圖像如圖３－４（ｂ）所示。若將加密和水印操作數(shù)的劃分為３：１，則逡逑得到效果如圖３－４似所示。通過計算圖３－４（ｂ）和圖３－４似的ＰＳＮＲ值可得，前者逡逑為ＰＳＮＲ＝１４．７９犯，后者為ＰＳＮ民＝９．８７地。因此，通過調(diào)整加密操作數(shù)所占的逡逑比例，可Ｗ提高加密的效果。逡逑３．４．邋２．邋２數(shù)字水印魯棒性逡逑為了評估數(shù)字水印魯棒性，本文進行一些常規(guī)的水印攻擊測試，如高斯噪聲，逡逑Ｊ巧Ｇ壓縮和常規(guī)過濾器。根據(jù)上述安全性分析，，本文選擇性能居中的參數(shù)設(shè)置，逡逑如４階的正交變換，密碼操作域和水印操作域的比例為１：１進行水印魯捧性測試逡逑實驗。為了更好的評估算法性能，本文選取基于操作域獨立的ＣＥＷ的方法：逡逑Ｃａｎｃｅｌｌａｒｏ等口３］和基于操作機理獨立的ＣＥＷ方法：Ｌｉａｎ等［＂踏行比較。實驗逡逑結(jié)果如圖３－５到圖３－６。從圖３－５和圖３－６可Ｗ得出
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP751;TP309.7

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本文編號：2545505