针对OOXML格式文档的数字水印研究与实现

作     者：杨理 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李廉;路永钢

授予年度：2020年

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：文本水印 权属保护 OOXML 颜色变换 自然语言处理 

摘      要：随着互联网和大数据技术的飞速发展,图像、视频、音频和文本等各种类型的数据在互联网上广泛而快速地传播。这些数据的权属保护一直都是研究热点和难点。近年来,数字水印技术在图像、视频和音频等领域的应用已取得长足进展。然而,由于文本数据的特殊性质,文本水印在兼顾良好的不可见性、高水印容量、强鲁棒性方面一直以来都是一个困难的问题。针对被广泛使用的OOXML格式的文档,本文提出了两种文本水印方法为该领域提供了一点思路。本文首先提出了一种通过变换OOXML格式文档中w:r标签下RGB格式的颜色属性值而进行水印嵌入与提取的方法。该方法具有较高的水印嵌入容量,最多可在每两个w:r之间嵌入两比特的水印信息。由于只对字符的颜色进行了细微的调整,同时基于OOXML格式文档的良好特性,使得在嵌入水印后文本内容未发生任何改变且肉眼无法识别颜色的细微变化,保证了该水印方法良好的不可见性。该方法能够抵抗“原格式复制粘贴、“另存为,以及少量文本的“插入、“删除操作,另外可以检测定位少量文本篡改发生的位置。针对基于颜色属性值变换的水印方法不能应对“格式清除操作的弱点,在此方法的基础上又提出了一种OOXML结合自然语言的文本水印方法。该方法将OOXML格式文档中的“图形形状工具作为一种分隔符,结合自然语言处理中的分词工具,通过判断相邻汉字字符间的关系而进行水印嵌入和提取。该方法能够抵抗大多数的格式攻击,也能应对各种针对文本内容的攻击,具有良好的不可见性、较大的水印嵌入量和较强的鲁棒性。本文设计和实现了上述两个方法的水印系统,并通过实验分析性能,证明了其在具体实践中的可行性。在文末总结了提出方法的优缺点,展望未来并指出了下一步需要继续研究的内容。