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摘要：电子商务的迅速发展，使电子商务安全问题成为人们关注的焦点。本文从数字水印技术的鲁棒性、安全性等特点出发，分析了数字水印技术的嵌入和提取算法，并把数字水印技术应用到电子商务中，解决了电子商务安全中的一系列问题。
关键词：电子商务；数字水印；版权保护；鲁棒性
一、数字水印技术
所谓数字水印是利用数字信号处理的相关技术，在多媒体数据中永久镶嵌具有可鉴别性的某些数字信息，用于文件真伪鉴别、版权保护并检查数据是否被破坏。嵌入的信息隐藏于宿主文件中，不影响原始文件的可用性和完整性。数字水印技术的基本思想是将某种信息嵌入到主数据中，使得如果嵌入的信息得到可靠的恢复后，那么该信息可以说明主数据和原始所有者之间的所属关系。数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以解决版权纠纷并为法庭提供证据。
1.数字产品的内嵌数字水印应具有以下基本特性
（1）鲁棒性
数字水印必须对各种信号处理过程具有很强的鲁棒性。鲁棒性是指数字水印应该能够承受大量的、不同的物理和几何失真，包括各种有意的或无意的，仍能保持水印的完整性和鉴别的准确性。成功的数字水印技术在解除信息不完备的情况下，任何试图去除水印的方法均应直接导致原始数据的严重损失。
（2）不易觉察性
一是指嵌入水印导致图像的变化对观察者的视觉系统来讲应该是不可见的，最理想的情况是水印图像与原图像在视觉上一模一样，这是绝大多数水印算法所应达到的要求；一是指水印用统计方法也是不能恢复的，即也无法提取水印或确定水印的存在。
（3）安全性
指隐藏算法有较强的抗攻击能力，难以篡改或伪造，数字水印往往结合密钥提高它的安全性。在没有密钥的情况下，未授权者即使知道含有水印信息和知道水印算法，也不能提取出水印信息或者破坏水印信息。
（4）抗攻击性
在水印能够承受合法的信号失真的同时，水印还应能抗击试图去除所含水印的破坏处理过程。除此之外，如果许多同样作品的复件存在不同的水印，当水印用作购买者的鉴定，就可能遭受许多购买者的合谋攻击。水印技术必须考虑这些攻击模式，确保水印探测的准确性。
（5）可证明性
水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供完全和可靠的证据。水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息并能在需要的时候将其提取出来。提取出来的水印或水印检测的结果能够明确地表明版权所有者的身份，不会导致发生所有权的纠纷。
（6）稳健性
数字水印必须难以被除去，如果只知道部分数字水印信息，那么试图除去或完全破坏数字水印将导致载体严重降质或不可用，而且好的水印能够确定对图像的破坏位置以及部分地恢复图像。
2.数字水印的嵌入与提取分析
数字水印的通用模型包括两个阶段：数字水印的嵌入阶段和数字水印的提取或检测阶段。在水印信息的嵌入和提取算法中，需考虑到嵌入水印信息后的宿主信息往往会经过许多无意的或恶意的攻击，这就要求在宿主信息的使用价值下降不太大的情况下，水印能可靠地被提取或检测出来。
（1）水印嵌入过程：数字水印的生成阶段，嵌入算法的目标是使数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到一个较好的折中。
设有算法Ｅ，原始图像Ｉ和水印Ｗ，那么水印图像Ｉｗ可表示为：Ｉｗ=Ｅ(Ｉ，Ｗ)
水印嵌入过程如下图1所示：
图1.数字水印嵌入模型
（2）水印提取过程：提取阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测算法。检测方案的目标是使错判与漏判的概率尽量小。为了给攻击者增加去除水印的不可预测的难度，目前大多数水印制作方案都在加入、提取时采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印。
水印提取是水印嵌入的逆操作。若将检测过程定义为解码函数Ｄ，已知原始图像Ｉ、有版权疑问的图像^Ｉｗ，水印Ｗ和，密码Ｋ。则有：Ｗ =Ｄ(^Ｉｗ，Ｉ)
水印提取过程如图2所示：
2.数字水印的提取模型
二、数字水印技术在电子商务中的应用
1.电子商务中，版权问题已经成为人们关注的热点问题。数字水印技术利用隐藏水印信息原理使版权标志不可见或不可听而存在于数字作品之中。当出现版权纠纷问题时，所有者可以从作品中获取水印信号作为版权依据，从而保护了所有者的正当合法权益。这种用于版权证明的水印要求是鲁棒数字水印，用户在不知密钥的情况下很难去除或破坏其中的水印。
2.随着电子商务的发展，电子票据的使用越来越频繁。数字水印技术是电子票据防伪的关键技术，可以在交易双方的电子票据中嵌入交易时间和签名等不可见的认证信息，使交易过程不可抵赖，降低了伪造的可能性。水印具有法律效力，可以在交易出现法律纠纷时，作为证据使用。
3.目前，加密技术对于电子形式的身份验证信息具有良好的保护功能，但无法作为书面凭证进行鉴别，使得“造假”、“买假”成风，已经严重地干扰了正常的经济秩序，对国家的形象也有不良影响。而通过数字水印技术，把电子身份验证信息隐藏到普通的凭证图像当中，使身份凭证具有不可复制和不可抵赖等特性，实现了电子信息和书面信息的双重保护。
4.“电子签章”也叫“数字签名”，它能够认定签署人身份、信息的来源、信息的完整性与安全性等，因此被广泛地应用在加密信件、商务活动、远程金融交易等电子商务和电子政务等领域。虽然数字签名在电子商务应用中已经具备了很高的安全性能，但仍存在风险。使用数字水印技术，鲁棒性水印和数字签名相结合，它能够将电子签章信息以数据形式隐藏到普通印章图像中，与图像合二为一，能够取得“白纸黑字”的书面凭证，而且可以对纸质文档进行签名。打印后仍能提取，使得文件具备双重安全效果。
三、 结束語
数字水印技术作为一种新兴的安全保护技术应用到电子商务中，表现出其显著的作用和功效。随着数字水印的深入研究，其在电子商务中的应用也将日益广泛。
参考文献:
[1]王颖等.数字水印原理与技术[M].北京:科学出版社，2007.
[2]哀静，刘宏，张建军等.数字水印技术与算法实现[J].浏绘学院学报，2003，20(3):201一205
关键词：电子商务；数字水印；版权保护；鲁棒性
一、数字水印技术
所谓数字水印是利用数字信号处理的相关技术，在多媒体数据中永久镶嵌具有可鉴别性的某些数字信息，用于文件真伪鉴别、版权保护并检查数据是否被破坏。嵌入的信息隐藏于宿主文件中，不影响原始文件的可用性和完整性。数字水印技术的基本思想是将某种信息嵌入到主数据中，使得如果嵌入的信息得到可靠的恢复后，那么该信息可以说明主数据和原始所有者之间的所属关系。数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以解决版权纠纷并为法庭提供证据。
1.数字产品的内嵌数字水印应具有以下基本特性
（1）鲁棒性
数字水印必须对各种信号处理过程具有很强的鲁棒性。鲁棒性是指数字水印应该能够承受大量的、不同的物理和几何失真，包括各种有意的或无意的，仍能保持水印的完整性和鉴别的准确性。成功的数字水印技术在解除信息不完备的情况下，任何试图去除水印的方法均应直接导致原始数据的严重损失。
（2）不易觉察性
一是指嵌入水印导致图像的变化对观察者的视觉系统来讲应该是不可见的，最理想的情况是水印图像与原图像在视觉上一模一样，这是绝大多数水印算法所应达到的要求；一是指水印用统计方法也是不能恢复的，即也无法提取水印或确定水印的存在。
（3）安全性
指隐藏算法有较强的抗攻击能力，难以篡改或伪造，数字水印往往结合密钥提高它的安全性。在没有密钥的情况下，未授权者即使知道含有水印信息和知道水印算法，也不能提取出水印信息或者破坏水印信息。
（4）抗攻击性
在水印能够承受合法的信号失真的同时，水印还应能抗击试图去除所含水印的破坏处理过程。除此之外，如果许多同样作品的复件存在不同的水印，当水印用作购买者的鉴定，就可能遭受许多购买者的合谋攻击。水印技术必须考虑这些攻击模式，确保水印探测的准确性。
（5）可证明性
水印应能为受到版权保护的信息产品的归属提供完全和可靠的证据。水印算法识别被嵌入到保护对象中的所有者的有关信息并能在需要的时候将其提取出来。提取出来的水印或水印检测的结果能够明确地表明版权所有者的身份，不会导致发生所有权的纠纷。
（6）稳健性
数字水印必须难以被除去，如果只知道部分数字水印信息，那么试图除去或完全破坏数字水印将导致载体严重降质或不可用，而且好的水印能够确定对图像的破坏位置以及部分地恢复图像。
2.数字水印的嵌入与提取分析
数字水印的通用模型包括两个阶段：数字水印的嵌入阶段和数字水印的提取或检测阶段。在水印信息的嵌入和提取算法中，需考虑到嵌入水印信息后的宿主信息往往会经过许多无意的或恶意的攻击，这就要求在宿主信息的使用价值下降不太大的情况下，水印能可靠地被提取或检测出来。
（1）水印嵌入过程：数字水印的生成阶段，嵌入算法的目标是使数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到一个较好的折中。
设有算法Ｅ，原始图像Ｉ和水印Ｗ，那么水印图像Ｉｗ可表示为：Ｉｗ=Ｅ(Ｉ，Ｗ)
水印嵌入过程如下图1所示：
图1.数字水印嵌入模型
（2）水印提取过程：提取阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测算法。检测方案的目标是使错判与漏判的概率尽量小。为了给攻击者增加去除水印的不可预测的难度，目前大多数水印制作方案都在加入、提取时采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印。
水印提取是水印嵌入的逆操作。若将检测过程定义为解码函数Ｄ，已知原始图像Ｉ、有版权疑问的图像^Ｉｗ，水印Ｗ和，密码Ｋ。则有：Ｗ =Ｄ(^Ｉｗ，Ｉ)
水印提取过程如图2所示：
2.数字水印的提取模型
二、数字水印技术在电子商务中的应用
1.电子商务中，版权问题已经成为人们关注的热点问题。数字水印技术利用隐藏水印信息原理使版权标志不可见或不可听而存在于数字作品之中。当出现版权纠纷问题时，所有者可以从作品中获取水印信号作为版权依据，从而保护了所有者的正当合法权益。这种用于版权证明的水印要求是鲁棒数字水印，用户在不知密钥的情况下很难去除或破坏其中的水印。
2.随着电子商务的发展，电子票据的使用越来越频繁。数字水印技术是电子票据防伪的关键技术，可以在交易双方的电子票据中嵌入交易时间和签名等不可见的认证信息，使交易过程不可抵赖，降低了伪造的可能性。水印具有法律效力，可以在交易出现法律纠纷时，作为证据使用。
3.目前，加密技术对于电子形式的身份验证信息具有良好的保护功能，但无法作为书面凭证进行鉴别，使得“造假”、“买假”成风，已经严重地干扰了正常的经济秩序，对国家的形象也有不良影响。而通过数字水印技术，把电子身份验证信息隐藏到普通的凭证图像当中，使身份凭证具有不可复制和不可抵赖等特性，实现了电子信息和书面信息的双重保护。
4.“电子签章”也叫“数字签名”，它能够认定签署人身份、信息的来源、信息的完整性与安全性等，因此被广泛地应用在加密信件、商务活动、远程金融交易等电子商务和电子政务等领域。虽然数字签名在电子商务应用中已经具备了很高的安全性能，但仍存在风险。使用数字水印技术，鲁棒性水印和数字签名相结合，它能够将电子签章信息以数据形式隐藏到普通印章图像中，与图像合二为一，能够取得“白纸黑字”的书面凭证，而且可以对纸质文档进行签名。打印后仍能提取，使得文件具备双重安全效果。
三、 结束語
数字水印技术作为一种新兴的安全保护技术应用到电子商务中，表现出其显著的作用和功效。随着数字水印的深入研究，其在电子商务中的应用也将日益广泛。
参考文献:
[1]王颖等.数字水印原理与技术[M].北京:科学出版社，2007.
[2]哀静，刘宏，张建军等.数字水印技术与算法实现[J].浏绘学院学报，2003，20(3):201一205