数字水印认证签章的方法技术

数字水印认证签章的方法，涉及用计算机软件，在Ｗｏｒｄ、Ｅｘｃｅｌ、ＰＤＦ和影像、图形、ＣＡＤ设计图等各类电子文档内嵌入数字认证签章，以便实现防止窜改、防伪保真和认证。其中包括在电子文档中插入数字认证签章的方法和验证数字认证签章的方法。插入方法包括：通过ＳＨＡ、ＳＨＡ－１、ＭＤ５、ＣＲＣ１６／３２等数字摘要算法计算出文档内容摘要值，将计算的摘要值嵌入数字认证签章图像中，并将其插入到电子文档中。验证方法包括：通过相应的数字摘要算法计算出文档内容的摘要值、从文档中的数字签章图像提取隐藏的文档内容摘要、比较两个内容摘要值，得出验证结论。本发明专利技术通过数字摘要算法及数字水印技术，实现了在电子文档中插入数字水印认证签章，从而验证电子文档的任何微小改动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用计算机软件，在Word、Excel、PDF和影像、图形、CAD设计图等各类电子文档内嵌入数字认证签章，以便实现防止窜改、防伪保真和认证的功能。本专利技术“”中的“数字水印”是一种数据隐藏技术，嵌入数据前后图像的大小一样，且肉眼不能分辨出嵌入前后图像的差别。“认证签章”表示了专利技术的功能，表示了该专利技术是在电子文档内插入一个签章图像，来实现对文档的认证功能。
技术介绍
在网络环境中，文件的传递采取电子的方式，比如E-mail。这种方式最大的优点就是速度快。网络中文件的传递是通过计算机进行的，所有电子信息经过各个网络、服务器或通信线路等传输。而网络环境是开放的空间，再加上，电子文件易于编辑、修改、复制和传播的特点，因此，电子文件的安全受到极大的威胁。电子文档在传送过程中是否已遭窃读、窜改、增删、冒名传送，诸如此类问题便引出了网络传输中电子文件的安全性课题。我们解决这个问题的一个办法就是通过数字签章的方式来认证电子文档的真实性和完整性。数字签章技术泛指所有以电子形式存在，依附在电子文件并与其逻辑关联，可用以辨识电子文件签署者身份，保证文件的完整性，并表示签署者同意电子文件所陈述事实的内容的技术。由于数字签章可以解决身份认定、信息来源认定、信息完整性和安全性确认等诸多问题，所以数字签章基本上解决了电子商务和电子政务中最关键的问题——安全问题。无论是电子支付、网上证券、网上交易、电子合同、网上知识产权还是网上办公，在安全性方面，数字签章成为更好的技术手段选择。我们还可以从法律的角度来看，由于在网络环境下，行为主体的身份难以确定，由此造成相应的权利和义务也无法落实，从而也就失去了法律规范的基础。而数字签章对于电子商务和电子政务的意义，也恰恰是明确主体身份，以使法律实施有明确的主体。我国第一部《电子签章条例》有望在年内出台，这解决了数字签章合法性的问题。可以预见，我国数字签章的“1.0时代”已为期不远。本文中的数字水印认证签章是通过数字摘要算法提取电子文档内容内码的数字特征值，得到内容摘要值，再利用数字水印技术将计算出的内容摘要值嵌入到数字签章中去。当需要验证电子文档的真实完整性时，我们可以通过相应的数字摘要算法重新计算电子文档内容的摘要值，再根据数字水印算法提取出数字签章中嵌入的内容摘要值，比较二者，如果二者相等，说明电子文档是真实没有被窜改过的，否则说明电子文档被窜改过了。从而完成了电子文档的认证功能。相关的技术可参阅以下几篇描述论文。CHEN Tao，WANG Jingchun，ZHOU Yonglei.Combined Digital Signature and DigitalWatermarking Scheme for Image Authentication.InProceedings of IEEE InternationalConference on Info-tech & Info-net(ICII2001)，2001；5周永磊 王京春，“结合数字水印和签名的二值图像内容验证”，计算机工程与应用，2004.15本文以MD5算法为例说明数字摘要算法的使用。关于MD5算法的描述和C语言源代码再internetrfcs1321中有详细的描述(http//www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt)，这是一份最权威的文档，由RonaldI.Rivest在1992年8月向ietf提交。
技术实现思路
本专利技术“”的目的在于公开一种在电子文档中嵌入数字认证签章的计算机处理方法。用这种技术制作的数字水印认证签章，当电子文档的内容经过了任何改动后，通过提取隐藏在数字签章中的信息，可以知道电子文档已经被窜改。从而实现了电子文档防止窜改、防伪保真和认证的功能。为了达到上述目的，本专利技术是这样进行的。通过SHA、SHA-1、MD5、CRC16/32等数字摘要算法提取电子文档内容内码的数字特征值，得到内容摘要值，再利用数字水印技术将计算出的内容摘要值嵌入到数字签章中去。当需要验证电子文档的真实完整性时，我们可以通过相应的数字摘要算法重新计算电子文档内容的摘要值，再根据数字水印算法提取出数字签章中嵌入的内容摘要值，比较二者，如果相等，说明电子文档是真实没有被窜改过的，否则说明电子文档被窜改过了。从而完成了电子文档的认证功能。本专利技术包括嵌入数字签章的方法和验证数字签章的方法。嵌入数字签章的过程，包括电子文档内容内码的读取、通过数字摘要算法得到内容内码的内容摘要值、将内容摘要值嵌入到数字签章中、将隐藏了内容摘要值的数字签章插入到电子文档中。验证数字签章的过程，包括电子文档内容内码的读取、通过数字摘要算法得到内容内码的内容摘要值、提取数字签章中隐藏的内容摘要值，比对两个内容摘要值，如果一致，说明电子文档是真实没有被窜改过的，否则说明电子文档被窜改过了。现详细说明如下本专利技术嵌入数字签章的方法，包括下面四个步骤第一步是电子文档内容内码的读取读取电子文档的内容内码，以字节的形式存储，以便后面对文档的内容加以保护。第二步是通过数字摘要算法得到内容内码的内容摘要值。将读取的表示电子文档内容的字节型数组作为数字摘要算法的输入项。通过数字摘要算法，得到电子文档内容内码的唯一的摘要值。第三步是将内容摘要值嵌入到数字签章中。我们嵌入的数字签章源图象是一个二值图像。利用二值图像的数字水印方法，将内容摘要值隐藏在1bit的数字签章图像中。之后再将得到的1bit黑白二值签章图像中的黑色变为纯红色，使签章图像与现实中的印章更相象。第四步是将得到的隐藏了电子文档摘要值的24bit数字签章图像插入到电子文档中，以便日后验证电子文档的真实完整性。验证数字签章的方法，可以看成与嵌入数字签章的步骤相反的操作 第一步为电子文档内容内码的读取，读取电子文档的内容内码，以便后面的比对工作，实现对电子文档的验证功能。注意读取文档内容的时候，要把插入其中的数字水印认证签章除去，读出的电子文档内容长度要做减1的操作。第二步通过数字摘要算法得到内容内码的内容摘要值。将读取的内容摘要值通过数字摘要算法得到唯一的摘要值。第三步是提取数字签章中隐藏的内容摘要值。我们从电子文档中获取插入的数字认证签章图像，由于诸如WORD等软件会对插入其中的图片进行一些处理，所以我们在把得到的24bit签章图像还原成1bit图像的过程中，并非把纯红点映射成黑点，把纯白点映射成白点，而是把点的RGB象素值满足R＞250并且G＜10并且B＜10的点映射成黑点，其余的点都认为是白点。这样我们就得到了一个黑白二值的数字认证签章图像。我们利用相同的二值图像数字水印算法提取出隐藏在这个1bit的二值数字签章图像中的电子文档内容的摘要值。第四步是比对两个内容摘要值，得出验证结论。如果计算出的电子文档的内容摘要值和从数字签章中提取的内容摘要值一致，说明电子文档没有被窜改过，是真实的，否则说明文档被改动过。本专利技术“”的优点如下1.由于本专利技术采用了数字摘要值的哈希(Hash)算法，根据数字摘要算法的唯一性，保证了由算法计算出的摘要值的唯一性。我们把想要保护的电子文档的内容内码输入数字摘要算法，然后计算出电子文档内容的唯一摘要值，这就保证了电子文档的微小改动都能够被检测出米。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在电子文档中嵌入数字水印认证签章的方法，其特征在于：通过ＳＨＡ、ＳＨＡ－１、ＭＤ５、ＣＲＣ１６／３２等数字摘要算法，得到电子文档的内容摘要值，将得到的唯一的摘要值通过数字水印算法嵌入在签章图像中，之后将数字签章图像嵌入到电子文档中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田新，刘曼，
申请(专利权)人：北京华旗数码影像技术研究院有限责任公司，田新，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]