電力物資供應鏈信息安全論文參考

電力物資供應鏈信息安全論文參考

　　1文本數字水印技術在電力物資供應鏈中應用的需求分析

　　1.1供應鏈的流程主要包含：備件生產、采購、儲備與庫房建設、管理等一系列流程，需要設備供應商、采購商與用戶等輪流接手，將電力物資在此供應鏈上順承。因此，只有保證各個環節所獲取的信息準確無誤，才能進一步確定最終信息的正確性，進而防止信息在傳播過程中遭受惡意攻擊破壞。如果發現文檔被篡改，合理的進行篡改定位，可以及時發現被改動的信息，防止導致嚴重的后果。

　　1.2文本數字水印技術文本數字水印技術利用文本文檔的冗余空間，完成水印信息的嵌入，以達到隱蔽通信、真偽鑒定、內容認證等目的。文本數字水印技術結合人類視覺系統（HVS），在肉眼感知系數變化不超過不可感知的范圍內，通過微調文檔格式或改變文檔內容嵌入水印信息，以達到所需目的。基于微調文檔格式的水印算法主要是在肉眼不可分辨的閾值內，輕微改變行間距、字符間距及字符屬性嵌入水印信息，此類水印算法魯棒性較好，可以抵抗一定的攻擊，透明性高，容量大；通過改變文檔內容嵌入水印信息的方法主要是依靠同義詞替換和等價句式替換完成水印信息的嵌入，此類算法魯棒性高于基于格式嵌入水印的算法，但是，由于引起了內容的變化，透明性較差，容量較小。

　　2基于字符顏色的文本水印算法

　　電力物資供應鏈中文檔的可信傳輸，針對算法的透明性與魯棒性要求較高，即不能發生易察覺的變化，引起攻擊者的興趣，保證文檔內容不能發生變化導致歧義的同時還必需保障算法具備較好的魯棒性以抵抗攻擊。因此，本文采取基于改變字符顏色嵌入水印信息的水印算法。根據人眼視錐細胞對顏色的敏感度測試可知，肉眼對顏色的RGB分量敏感度不同，對紅色最敏感，綠色次之，藍色最弱。為了保證嵌入水印信息具備更好的透明性，本算法不改變字符顏色的R位，而采用修改字符顏色G分量的低三位，B分量的低四位，完成水印信息的嵌入。

　　2.1水印信息潛入規則水印信息的預處理過程為了提高安全性，本算法結合密碼學，對水印信息進行預處理，使用漢明編碼對加密后的信息進行編碼。基于線性同余法實現了水印信息嵌入位置的隨機化。線性同余偽隨機序列的迭代公式為：xi+1=(axi+c)(modm)其中，m為最接近文檔字符總數的素數，a∈(2,m)，c小于m且與m互素。步驟1：輸入密鑰信息，并將其轉化為二進制序列K=k1k2k3…km；步驟2：輸入水印信息，并將其轉化為二進制序列W=w1w2w3…wn；步驟3：針對密鑰與水印序列進行循環取模，獲得加密后的二進制序列M=m1m2m3…ml，其中，l=max{m,n}；步驟4：基于（7，4）漢明編碼增加監督碼，以實現錯位糾正的目的，即可獲得預處理后的二進制序列H=h1h2h3…ht，其中，t=7*l/4，hi∈0,1,1≤i≤t。水印信息的嵌入步驟1：文檔初始化，將字符顏色均設置為黑色，即RGB（0,0,0）；步驟2：遍歷文檔，統計字符數N，判斷預嵌入空間是否足夠；步驟3：根據水印信息預處理部分所得的位置，對于字符（jj<N），嵌入水印信息的間隔標識S，進行水印信息的循環嵌入，即修改字符的RGB值，此時，RGB分別被修改為（0,0,1），（0,0,2）；步驟4：選定字符j，若j<N，則執行步驟7；否則判斷間隔標識，標識嵌入完成執行步驟5，未完成則執行步驟1；步驟5：hi=1時，修改當前字符為RGB（0,1,1）；修改下一個字符為RGB（0,1,2）；hi=0時，修改當前字符為RGB（0,2,0）；修改下一個字符為RGB（0,2,1）；步驟6：重復執行步驟1-5嵌入信息。步驟7：嵌入完成，保存文檔。

　　2.2水印信息的提取步驟1：輸入密鑰，將其轉換成二進制序列K；步驟2：遍歷文檔，查找RGB被修改的位置，根據嵌入的規則，提取“1”，“0”，得到二進制序列S；步驟3：通過對S解碼和糾錯，得到二進制序列M；當imod7=0時，計算校正子，如果3位校正子全為0，則水印未被篡改，如果得到其它值，對其進行篡改定位并進行一位錯碼糾正，去除監督位。步驟4：對二進制序列M與密鑰K進行循環取模，可以得到水印信息的二進制序列，再對其進行轉換，得到輸入的水印信號。

　　3實驗結果與實驗分析

　　本實驗隨機選取3篇包含中、英文字符的word文檔為測試文檔，對其進行水印信息的嵌入和提取，以及攻擊實驗，其中，嵌入的測試水印信息為“電力物資123”。

　　（1）透明性分析：該算法的透明性設計充分考慮了HVS，滿足肉眼不可分辨字符色彩有所變化的范圍。同時，由圖1和圖2對比所見，嵌入信息后的文檔與原始文檔并無差異。

　�。�2）魯棒性分析：該算法的魯棒性較強，由于此算法采用循環嵌入水印信息的方式，因此，含有水印信息的文檔只要有一個完整的水印信息沒有被攻擊破壞，就可以完成該水印信息的檢測提取。該算法可以抵抗除了全篇字符顏色攻擊外的其他格式攻擊，同時，在針對一部分字符遭受顏色攻擊時可以成功進行篡改定位。針對內容攻擊，該算法的魯棒性亦較強，只要全篇內容沒有均遭受攻擊，嵌入的水印信息就可以被正確檢測。

　�。�3）容量分析：該算法基于改變字符RGB值完成水印信息的嵌入，一個字符可以完成一個字節信息的嵌入，容量很大，但是，算法中結合了糾錯機制，即漢明編碼，每7個碼字包含4個信息位，糾正1比特錯誤。因此，平均兩個字符可以完成一個字節水印信息的嵌入，容量可以滿足基本的使用。綜上，該算法具備透明性、容量較大的特點，可以實現針對內容進行隱蔽通信，不易引起對手的興趣，該算法魯棒性較強，可以抵抗一定的攻擊，同時該算法具備一定的篡改定位性能，進一步保障了文檔的安全傳輸。

　　4結束語

　　針對電力系統的可靠運行，電力物資供應鏈各個環節的信息傳輸安全具備重要作用。本文提出將一種文本數字水印算法用于電力物資供應過程中文本文檔信息安全保護，可以進一步提高文檔在各個環節傳遞的安全性。通過針對該算法進行水印信息的嵌入、提取與攻擊實驗，證明該算法具備容量較大、透明性高、魯棒性強等特點，同時該算法還具備針對對應算法嵌入屬性攻擊進行篡改定位的性能，驗證了該算法可以滿足隱蔽通信、內容認證及篡改定位的要求，具備一定的實際工程意義。

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