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数字水印技术英文材料
A.Lumini,D.Maio.Awavelet-basedimagewatermarkingscheme,ProcofInt
Conf.OnInformationTechnology:
CodingandComputing,2000:
122-127.
与Fourier变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。
通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。
小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。
数学家认为,小波分析是一个新的数学分支,它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶;信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术,它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。
小波(Wavelet)这一术语,顾名思义,“小波”就是小的波形。
所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。
与Fourier变换相比,小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。
有人把小波变换称为“数学显微镜”。
[C]小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起的。
现在,它已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。
电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域,它的重要方面是图象和信号处理。
现今,信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分,信号处理的目的就是:
准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。
从数学地角度来看,信号与图象处理可以统一看作是信号处理(图象可以看作是二维信号),在小波分析地许多分析的许多应用中,都可以归结为信号处理问题。
现在,对于其性质随实践是稳定不变的信号,处理的理想工具仍然是傅立叶分析。
但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的,而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
事实上小波分析的应用领域十分广泛,它包括:
数学领域的许多学科;信号分析、图象处理;量子力学、理论物理;军事电子对抗与武器的智能化;计算机分类与识别;音乐与语言的人工合成;医学成像与诊断;地震勘探数据处理;大型机械的故障诊断等方面;例如,在数学方面,它已用于数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解、控制论等。
在信号分析方面的滤波、去噪声、压缩、传递等。
在图象处理方面的图象压缩、分类、识别与诊断,去污等。
在医学成像方面的减少B超、CT、核磁共振成像的时间,提高分辨率等。
(1)小波分析用于信号与图象压缩是小波分析应用的一个重要方面。
它的特点是压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图象的特征不变,且在传递中可以抗干扰。
基于小波分析的压缩方法很多,比较成功的有小波包最好基方法,小波域纹理模型方法,小波变换零树压缩,小波变换向量压缩等。
(2)小波在信号分析中的应用也十分广泛。
它可以用于边界的处理与滤波、时频分析、信噪分离与提取弱信号、求分形指数、信号的识别与诊断以及多尺度边缘检测等。
(3)在工程技术等方面的应用。
包括计算机视觉、计算机图形学、曲线设计、湍流、远程宇宙的研究与生物医学方面。
BruceScheneier.应用密码学
密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。
密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要手段。
依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。
密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。
它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。
它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的性。
进行明密变换的法则,称为密码的体制。
指示这种变换的参数,称为密钥。
它们是密码编制的重要组成部分。
密码体制的基本类型可以分为四种:
错乱——按照规定的图形和线路,改变明文字母或数码等的位置成为密文;代替——用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文;密本——用预先编定的字母或数字密码组,代替一定的词组单词等变明文为密文;加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数,按规定的算法,同明文序列相结合变成密文。
以上四种密码体制,既可单独使用,也可混合使用,以编制出各种复杂度很高的实用密码。
20世纪70年代以来,一些学者提出了公开密钥体制,即运用单向函数的数学原理,以实现加、脱密密钥的分离。
加密密钥是公开的,脱密密钥是的。
这种新的密码体制,引起了密码学界的广泛注意和探讨。
利用文字和密码的规律,在一定条件下,采取各种技术手段,通过对截取密文的分析,以求得明文,还原密码编制,即破译密码。
破译不同强度的密码,对条件的要求也不相同,甚至很不相同。
中国古代秘密通信的手段,已有一些近于密码的雏形。
宋曾公亮、丁度等编撰《武经总要》“字验”记载,北宋前期,在作战中曾用一首五言律诗的40个汉字,分别代表40种情况或要求,这种方式已具有了密本体制的特点。
1871年,由大北水线电报公司选用6899个汉字,代以四码数字,成为中国最初的商用明码本,同时也设计了由明码本改编为密本及进行加乱的方法。
在此基础上,逐步发展为各种比较复杂的密码。
在欧洲,公元前405年,斯巴达的将领来山得使用了原始的错乱密码;公元前一世纪,古罗马皇帝凯撒曾使用有序的单表代替密码;之后逐步发展为密本、多表代替及加乱等各种密码体制。
二十世纪初,产生了最初的可以实用的机械式和电动式密码机,同时出现了商业密码机公司和市场。
60年代后,电子密码机得到较快的发展和广泛的应用,使密码的发展进入了一个新的阶段。
密码破译是随着密码的使用而逐步产生和发展的。
1412年,波斯人卡勒卡尚迪所编的百科全书中载有破译简单代替密码的方法。
到16世纪末期,欧洲一些国家设有专职的破译人员,以破译截获的密信。
密码破译技术有了相当的发展。
1863年普鲁士人卡西斯基所著《密码和破译技术》,以及1883年法国人克尔克霍夫所著《军事密码学》等著作,都对密码学的理论和方法做过一些论述和探讨。
1949年美国人香农发表了《秘密体制的通信理论》一文,应用信息论的原理分析了密码学中的一些基本问题。
自19世纪以来,由于电报特别是无线电报的广泛使用,为密码通信和第三者的截收都提供了极为有利的条件。
通信和侦收破译形成了一条斗争十分激烈的隐蔽战线。
1917年,英国破译了德国外长齐默尔曼的电报,促成了美国对德宣战。
1942年,美国从破译日本海军密报中,获悉日军对中途岛地区的作战意图和兵力部署,从而能以劣势兵力击破日本海军的主力,扭转了太平洋地区的战局。
在保卫英伦三岛和其他许多著名的历史事件中,密码破译的成功都起到了极其重要的作用,这些事例也从反面说明了密码的重要地位和意义。
当今世界各主要国家的政府都十分重视密码工作,有的设立庞大机构,拨出巨额经费,集中数以万计的专家和科技人员,投入大量高速的电子计算机和其他先进设备进行工作。
与此同时,各民间企业和学术界也对密码日益重视,不少数学家、计算机学家和其他有关学科的专家也投身于密码学的研究行列,更加速了密码学的发展。
现在密码已经成为单独的学科,从传统意义上来说,密码学是研究如何把信息转换成一种隐蔽的方式并阻止其他人得到它。
密码学是一门跨学科科目,从很多领域衍生而来:
它可以被看做是信息理论,却使用了大量的数学领域的工具,众所周知的如数论和有限数学。
原始的信息,也就是需要被密码保护的信息,被称为明文。
加密是把原始信息转换成不可读形式,也就是密码的过程。
解密是加密的逆过程,从加密过的信息中得到原始信息。
cipher是加密和解密时使用的算法。
最早的隐写术只需纸笔,现在称为经典密码学。
其两大类别为置换加密法,将字母的顺序重新排列;替换加密法,将一组字母换成其他字母或符号。
经典加密法的资讯易受统计的攻破,资料越多,破解就更容易,使用分析频率就是好办法。
经典密码学现在仍未消失,经常出现在智力游戏之中。
在二十世纪早期,包括转轮机在的一些机械设备被发明出来用于加密,其中最著名的是用于第二次世界大战的密码机Enigma。
这些机器产生的密码相当增加了密码分析的难度。
比如针对Enigma各种各样的攻击,在付出了相当大的努力后才得以成功。
传统密码学
Autokey密码
置换密码
二字母组代替密码(byCharlesWheatstone)
多字母替换密码
希尔密码
维吉尼亚密码
替换密码
凯撒密码
ROT13
仿射密码
Atbash密码
换位密码
Scytale
Grille密码
VIC密码(一种复杂的手工密码,在五十年代早期被至少一名联间谍使用过,在当时是十分安全的)
对传统密码学的攻击
频率分析
重合指数
现代算法,方法评估与选择工程
标准机构
theFederalInformationProcessingStandardsPublicationprogram(runbyNISTtoproducestandardsinmanyareastoguideoperationsoftheUSFederalgovernment;manyFIPSPubsarecryptographyrelated,ongoing)
theANSIstandardizationprocess(producesmanystandardsinmanyareas;somearecryptographyrelated,ongoing)
ISOstandardizationprocess(producesmanystandardsinmanyareas;somearecryptographyrelated,ongoing)
IEEEstandardizationprocess(producesmanystandardsinmanyareas;somearecryptographyrelated,ongoing)
IETFstandardizationprocess(producesmanystandards(calledRFCs)inmanyareas;somearecryptographyrelated,ongoing)
SeeCryptographystandards
加密组织
NSAinternalevaluation/selections(surelyextensive,nothingispubliclyknownoftheprocessoritsresultsforinternaluse;NSAischargedwithassistingNISTinitscryptographicresponsibilities)
GCHQinternalevaluation/selections(surelyextensive,nothingispubliclyknownoftheprocessoritsresultsforGCHQuse;adivisionofGCHQischargedwithdevelopingandrecommendingcryptographicstandardsfortheUKgovernment)
DSDAustralianSIGINTagency-partofECHELON
CommunicationsSecurityEstablishment(CSE)—Canadianintelligenceagency.
公开的努力成果
theDESselection(NBSselectionprocess,ended1976)
theRIPEdivisionoftheRACEproject(sponsoredbytheEuropeanUnion,endedmid-'80s)
theAEScompetition(a'break-off'sponsoredbyNIST;ended2001)
theNESSIEProject(evaluation/selectionprogramsponsoredbytheEuropeanUnion;ended2002)
theCRYPTRECprogram(Japanesegovernmentsponsoredevaluation/recommendationproject;draftrecommendationspublished2003)
theInternetEngineeringTaskForce(technicalbodyresponsibleforInternetstandards--theRequestforCommentseries:
ongoing)
theCrypToolproject(eLearningprogrammeinEnglishandGerman;freeware;exhaustiveeducationaltoolaboutcryptographyandcryptanalysis)
加密散列函数(消息摘要算法,MD算法)
加密散列函数
消息认证码
Keyed-hashmessageauthenticationcode
EMAC(NESSIEselectionMAC)
HMAC(NESSIEselectionMAC;ISO/IEC9797-1,FIPSandIETFRFC)
TTMAC也称Two-Track-MAC(NESSIEselectionMAC;K.U.Leuven(Belgium)&debisAG(Germany))
UMAC(NESSIEselectionMAC;Intel,UNevadaReno,IBM,Technion,&UCalDavis)
MD5(系列消息摘要算法之一,由MIT的RonRivest教授提出;128位摘要)
SHA-1(NSA开发的160位摘要,FIPS标准之一;第一个发行发行版本被发现有缺陷而被该版本代替;NIST/NSA已经发布了几个具有更长'摘要'长度的变种;CRYPTREC推荐(limited))
SHA-256(NESSIE系列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度256位CRYPTRECrecommendation)
SHA-384(NESSIE列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度384位;CRYPTRECrecommendation)
SHA-512(NESSIE列消息摘要算法,FIPS标准之一180-2,摘要长度512位;CRYPTRECrecommendation)
RIPEMD-160(在欧洲为RIPE项目开发,160位摘要;CRYPTREC推荐(limited))
Tiger(byRossAndersonetal)
Snefru
Whirlpool(NESSIEselectionhashfunction,ScopusTecnologiaS.A.(Brazil)&K.U.Leuven(Belgium))
公/私钥加密算法(也称非对称性密钥算法)
ACE-KEM(NESSIEselectionasymmetricencryptionscheme;IBMZurichResearch)
ACEEncrypt
Chor-Rivest
Diffie-Hellman(keyagreement;CRYPTREC推荐)
ElGamal(离散对数)
ECC(椭圆曲线密码算法)(离散对数变种)
PSEC-KEM(NESSIEselectionasymmetricencryptionscheme;NTT(Japan);CRYPTRECrecommendationonlyinDEMconstructionw/SEC1parameters))
ECIES(EllipticCurveIntegratedEncryptionSystem;CerticomCorp)
ECIES-KEM
ECDH(椭圆曲线Diffie-Hellman密钥协议;CRYPTREC推荐)
EPOC
Merkle-Hellman(knapsackscheme)
McEliece
NTRUEncrypt
RSA(因数分解)
RSA-KEM(NESSIEselectionasymmetricencryptionscheme;ISO/IEC18033-2draft)
RSA-OAEP(CRYPTREC推荐)
Rabincryptosystem(因数分解)
Rabin-SAEP
HIME(R)
XTR
公/私钥签名算法
DSA(zh:
数字签名;zh-tw:
数位签章算法)(来自NSA,zh:
数字签名;zh-tw:
数位签章标准(DSS)的一部分;CRYPTREC推荐)
EllipticCurveDSA(NESSIEselectiondigitalsignaturescheme;CerticomCorp);CRYPTRECrecommendationasANSIX9.62,SEC1)
Schnorrsignatures
RSA签名
RSA-PSS(NESSIEselectiondigitalsignaturescheme;RSALaboratories);CRYPTRECrecommendation)
RSASSA-PKCS1v1.5(CRYPTRECrecommendation)
Nyberg-Rueppelsignatures
MQVprotocol
Gennaro-Halevi-Rabinsignaturescheme
Cramer-Shoupsignaturescheme
One-timesignatures
Lamportsignaturescheme
Bos-Chaumsignaturescheme
Undeniablesignatures
Chaum-vanAntwerpensignaturescheme
Fail-stopsignatures
Ong-Schnorr-Shamirsignaturescheme
Birationalpermutationscheme
ESIGN
ESIGN-D
ESIGN-R
Directanonymousattestation
NTRUSign用于移动设备的公钥加密算法,密钥比较短小但也能达到高密钥ECC的加密效果
SFLASH(NESSIEselectiondigitalsignaturescheme(espforsmartcardapplicationsandsimilar);Schlumberger(France))
Quartz
密码鉴定
Keyauthentication
PublicKeyInfrastructure(PKI)
Identity-BasedCryptograph(IBC)
X.509
Publickeycertificate
Certificateauthority
Certificaterevocationlist
ID-basedcryptography
Certificate-basedencryption
Securekeyissuingcryptography
Certificatelesscryptography
匿名认证系统
GPS(NESSIEselectionanonymousidentificationscheme;EcoleNormaleSupérieure,FranceTélécom,&LaPoste)
秘密钥算法(也称对称性密钥算法)
流密码
A5/1,A5/2(GSM移动标准中指定的密码标准)
BMGL
Chameleon
FISH(bySiemensAG)
二战'Fish'密码
Geheimfernschreiber(二战时期SiemensAG的机械式一次一密密码,被布莱奇利(Bletchley)庄园称为STURGEON)
Schlusselzusatz(二战时期Lorenz的机械式一次一密密码,被布莱奇利(Bletchley)庄园称为[[tunny)
HELIX
ISAAC(作为伪随机数发生器使用)
Leviathan(cipher)
LILI-128
MUG1(CRYPTREC推荐使用)
MULTI-S01(CRYPTREC推荐使用)
一次一密(VernamandMauborgne,patentedmid-'20s;anextremestreamcypher)
Panama
Pike(improvementonFISHbyRossAnderson)
RC4(ARCFOUR)(oneofaseriesbyProfRonRivestofMIT;CRYPTREC推荐使用(limitedto128-bitkey))
CipherSaber(RC4variantwith10byterandomIV,易于实现)
SEAL
SNOW
SOBER
SOBER-t16
SOBER-t32
WAKE
分组密码
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