数字水印技术是目前信息安全技术领域的一个新方向。这种技术通过在宿主数据中嵌入其它信息，可以实现开放网络环境下的数据版权保护、数据来源及完整性认证。几何攻击作为一种有效的攻击方法，具有实现简单、攻击性强的特点，被认为是稳健性静态图像数字水印技术走向商用的瓶颈，因此研究抗几何攻击的图像数字水印算法具有深刻意义。为了达到图像数字水印抗几何攻击的目的，诸多学者设计了许多不同的方法，主要包括构造几何不变域、嵌入模板、利用图像几何矩和图像特征等。本文对上述方法的典型算法进行仿真分析，在比较的基础上，说明基于图像特征来实现抗几何攻击的水印算法是比较好的选择，并选择Harris角点和尺度不变特征变换(SIFT)来抵抗几何攻击；修改了基于图像几何矩估计旋转攻击参数的一般表达式，提高了估计精度并降低数值分析的难度。Bas算法利用Harris角点实现了水印嵌入和提取时的同步定位，本文在Harris角点提取算法的具体实现中，考虑几何攻击尤其是缩放攻击的影响，增加特征选择算子，去除在几何变换中不稳定的角点，提高了Bas算法的性能；并提出一种基于Harris角点和Delaunay三角形网格的图像仿射变换参数估计方法，与同类算法相比，可以减少辅助信息的存储量。尺度不变特征变换是2004年新提出的一种图像特征提取方法，本文借助其在图像匹配上的优势，实现一个基于尺度不变特征变换进行图像恢复的小波域水印算法，得到较好的抗仿射攻击的性能。最后讨论了SIFT在零水印中的应用，提出的基于SIFT特征匹配的零水印算法可以抵抗大部分几何攻击。