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     摘   要：證件防偽一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，將數(shù)字水印應(yīng)用到證件防偽技術(shù)中，是當(dāng)前證件防偽的一個(gè)新的研究方向，具有極高的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。本文提出了一種變換域數(shù)字水印算法，將證件序列號(hào)作為水印信息嵌入證件圖像的頻譜中，并利用相關(guān)系數(shù)準(zhǔn)則對(duì)數(shù)字水印進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，該算法隱蔽性、安全性強(qiáng)，特別是對(duì)圖像處理中的物理攻擊具有很強(qiáng)的魯棒性。關(guān)鍵詞：證件防偽  數(shù)字水印  離散傅立葉變換  魯棒性 一、引言        證件屬于無(wú)價(jià)證券范疇，通常是由官方依據(jù)法律規(guī)定，賦予或授予的資格和榮譽(yù)的證明文件，諸如身份證、護(hù)照、文憑、證書(shū)等，是以可靠材料證明或斷定人和事物的真實(shí)性。而證件防偽主要是對(duì)所用的各種材料、圖文設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等進(jìn)行技術(shù)加密，以解決證件的真假辨認(rèn)和持證人與證件的同一性確認(rèn)兩個(gè)問(wèn)題，通常采取肉眼觀察證件外觀、標(biāo)識(shí)和照片等方法實(shí)現(xiàn)。隨著偽造變?cè)熳C件犯罪活動(dòng)的日益猖獗，犯罪手段日趨高明，制假造假已成為僅次于販毒的第二大公害，人們不得不投入更大的精力和資金，采用高科技成果以提高證件防偽能力，一般采用特殊的、不易察覺(jué)的或者相對(duì)復(fù)雜的方法，使得證件難以偽造篡改，比如專(zhuān)用水印紙防偽、微印刷防偽、摻雜特種成分防偽、磁性與變色油墨防偽、設(shè)置暗記防偽、加安全線防偽、非常規(guī)工藝防偽等等。    現(xiàn)代科技的高速發(fā)展促使證件防偽技術(shù)層出不窮，將數(shù)字水印和證件防偽技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，是數(shù)字水印技術(shù)的一個(gè)新應(yīng)用，也是證件防偽技術(shù)的一個(gè)新發(fā)展，其實(shí)質(zhì)是將某種特定的水印信號(hào)在不影響證件圖文直觀質(zhì)量的情況下嵌入到證件圖文表面，并且在證件圖文經(jīng)歷模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)化過(guò)程后仍能可靠地被檢測(cè)出來(lái)，從而達(dá)到證明證件真實(shí)性和有效性的目的。數(shù)字水印技術(shù)可以有效地防止證件被偽造篡改，作為識(shí)別標(biāo)志的數(shù)字水印是以視覺(jué)不可見(jiàn)的形式隱藏在證件圖文中的，只有通過(guò)專(zhuān)用的檢測(cè)設(shè)備檢驗(yàn)和計(jì)算機(jī)軟件分析才能識(shí)別，隱藏的水印標(biāo)識(shí)可以是有意義的數(shù)字序列，也可以是隨機(jī)的數(shù)字、文本信息、圖像信息甚至聲音信息等。制證機(jī)關(guān)可以根據(jù)發(fā)行證件的不同要求嵌入不同內(nèi)容的水印信息，水印信息也不會(huì)因?yàn)樽C件經(jīng)歷不同的地點(diǎn)和人員而變異，因此不存在泄露和擴(kuò)散的可能性。此外，數(shù)字水印的嵌入方式、嵌入的信息內(nèi)容和嵌入水印的位置都具有不同的變化特征，這些變化特征極大地提高了證件的防偽能力。二、數(shù)字水印的防偽機(jī)制 2.1防偽數(shù)字水印的基本特性    用于證件防偽的數(shù)字水印是制證機(jī)關(guān)利用數(shù)字內(nèi)嵌的方法，將具有特定意義的標(biāo)識(shí)信息隱藏在發(fā)行證件中，用以識(shí)別證件的發(fā)行機(jī)關(guān)、所有者、使用權(quán)、序列號(hào)、內(nèi)容及完整性等信息，能夠?yàn)樽C件在認(rèn)定、防偽、防篡改、保障數(shù)據(jù)安全等方面提供有效的技術(shù)保障。通常是將數(shù)字水印信息嵌入到證件所有者照片中，驗(yàn)證時(shí)通過(guò)檢測(cè)照片中的水印，即可獲得隱藏信息，從而達(dá)到證明證件真實(shí)性和有效性的目的。因此，防偽數(shù)字水印應(yīng)當(dāng)具有以下基本特性１ 不可感知性：防偽數(shù)字水印在視覺(jué)上應(yīng)當(dāng)是不可見(jiàn)的，以避免影響證件的直觀質(zhì)量和泄露隱藏的數(shù)據(jù)；同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在統(tǒng)計(jì)上是不可見(jiàn)的，以防止攻擊者采用統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行探測(cè)和篡改。（２） 安全性：防偽數(shù)字水印的應(yīng)用目的決定了水印嵌入過(guò)程是秘密的。對(duì)于通過(guò)修改水印信息來(lái)消除和破壞水印的企圖，水印應(yīng)當(dāng)保持存在直到原始證件圖文已經(jīng)嚴(yán)重失真而喪失使用價(jià)值。（３） 魯棒性：防偽數(shù)字水印在經(jīng)歷多種無(wú)意或有意的信號(hào)處理后，仍能保持完整性或仍能被準(zhǔn)確檢測(cè)?？赡艿男盘?hào)處理包括證件圖像重采樣、圖像信號(hào)類(lèi)型轉(zhuǎn)換、圖像幾何變換、信道噪聲濾波以及圖像有損壓縮編碼等，也包括證件磨損、圖案扭曲、圖文模糊等情況。（４） 公有性：在防偽數(shù)字水印提取或檢測(cè)過(guò)程中，不需要原始照片參與。2.2  防偽證件的制作和檢驗(yàn)    在防偽證件的制作過(guò)程中，首先，采用數(shù)碼照相機(jī)拍攝證件所有者的人像照片，生成符合制證標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像文件，然后，將反映證件所有者的特定信息，如身份序列號(hào)等，采用一定的水印算法，在某一密鑰的控制下嵌入到數(shù)字圖像中，最后利用激光打印機(jī)打印輸出制成的證件。正確嵌入數(shù)字水印是制作防偽證件的關(guān)鍵。       在防偽證件的檢驗(yàn)過(guò)程中，首先，采用圖像掃描儀或者其他圖像檢測(cè)裝置對(duì)證件圖文中的數(shù)字水印進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，然后對(duì)照片部分進(jìn)行預(yù)處理，如確定基準(zhǔn)點(diǎn)、幾何矯正、濾除噪聲等，最后在同一密鑰控制下提取照片中隱藏的水印，以確定證件的真實(shí)性和有效性。正確提取數(shù)字水印是檢驗(yàn)證件的關(guān)鍵，是嵌入水印的逆過(guò)程。    可見(jiàn)，在防偽證件的制作和檢驗(yàn)過(guò)程中，照片圖像經(jīng)歷了模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換和數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換，因此，為了抵抗制作過(guò)程中的圖像打印和檢驗(yàn)過(guò)程中的圖像掃描對(duì)防偽數(shù)字水印的干擾，在防偽數(shù)字水印算法的設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮水印的安全性和魯棒性。