量化水印(有源代码,绝对可以实现)
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完整版)Python量化代码import numpy as npimport pandas as pdimport ___定义函数获取股票数据def get_stock_data(stock_code。
index_code。
start_date。
end_date):param stock_code: 股票代码,例如‘sz’param index_code: 指数代码,例如‘sh’param start_date: 回测开始日期,例如‘1991-1-30'param end_date: 回测结束日期,例如‘2015-12-31’return: 函数返回其他函数的各参数序列读取本地csv文件stock_data=pd.read_csv(r'G:\财通实\历史日线数据_样本%xxxxxxxx14年数据%292\all_trading____'。
parse_dates=['date'])____csv(r'G:\财通实\历史日线数据_样本%xxxxxxxx14年数据%292\all_trading_data\index data\sh.csv'。
parse_dates=['date'])生成日期序列date = pd.date_range('2016-01-01','2016-03-15')选取在日期范围内的股票数据序列并按日期排序stock_data = stock_data.ix[stock_data['date'].isin(date)。
['date'。
'change'。
'adjust_price']]选取在日期范围内的指数数据序列并按日期排序date_list = list(stock_data['date'])首先,我们需要筛选出回测期间内的基准数据,并将其按日期排序和设置日期为索引。
总第327期2017年第1期计算机与数字工程Computer &• Digital EngineeringVol.45 No.1159一种改进的矢量量化数字水印方法$金芳1商乐1李晓瑾2(1.91404 部队秦皇岛066000) (2. 91551 部队九江332000)摘要基于矢量量化的数字水印方法依赖于划分的码本来完成水印嵌人,矢量量化密语本中的密语根据不同的特 征被定义成不同的组,进而将每个二进制水印比特都嵌人到选定的矢量量化编码块中,特点是水印同时存在于矢量量化压 缩图像和矢量量化解码后的重建图像中。
在矢量压缩编码过程中,码本编辑对水印图像的质量有较大的影响。
通过实验分 析了不同码本大小的水印图像的质量和抗模糊、锐化攻击的性能。
关键词数字水印;矢量量化;码本编辑;安全性中图分类号TP391 DOI:10. 3969/j. issa 1672-9722. 2017. 01. 035A Digital Image Watermarking Technology Based on Vector QuantizationJIN Fang1SHANG Le1LI Xiaojin2(1. No. 91404 Troops of PLA, Qinhuangdao 066000) (2. No. 91551 Troops of PLA, Jiujiang 332000)Abstract Digital watermarking method based on vector quantizaiton of the dependence to divide the code has to complete the watermark embedding, whisper of vector quantization according to the different characteristics are defined into different groups? then each binary watermark bit is embedded into the selected vector quantization coding block and characteristics is watermark exist at the same time in vector quantization compression image and vector quantization decoding in the reconstructed image. In the process of vector coding, the code editor has a great influence on the quality of the watermark image. The quality of the watermark image and the performance of anti blur and sharpening are analyzed by experiments.Key Words digital watermarking, vector quantization, codebook editing, securityClass Number TP391i引言当今的信息社会,任何人都可以在互联网上查 阅引用任何类型的信息。
软件工程中的防篡改技术【摘要】软件工程中的防篡改技术是保护软件安全的重要手段。
本文主要介绍了数字签名技术、区块链技术、水印技术、代码混淆技术和安全加固技术在软件工程中的应用。
这些技术能够有效防止软件被篡改和盗版,保障软件的可靠性和安全性。
在强调了软件工程中的防篡改技术的重要性、发展趋势和挑战。
随着软件安全威胁的不断增加,防篡改技术的研究和应用将不断深入,以应对日益复杂的安全挑战。
通过不断创新和完善防篡改技术,可以提升软件的安全性和可靠性,为软件工程领域的发展注入新的动力。
【关键词】软件工程、防篡改技术、数字签名、区块链、水印、代码混淆、安全加固、重要性、发展趋势、挑战1. 引言1.1 软件工程中的防篡改技术概述在当今数字化时代,软件工程中的防篡改技术显得尤为重要。
防篡改技术是指在软件开发和使用过程中,通过一系列的技术手段和措施来确保软件的完整性、安全性和可靠性,以防止软件被恶意篡改、盗用或破坏。
随着软件的规模和复杂度不断增加,以及网络攻击和数据泄露日益严重,软件工程中的防篡改技术愈发成为开发者和用户关注的焦点。
软件工程中的防篡改技术涵盖了多种方面,其中包括数字签名技术、区块链技术、水印技术、代码混淆技术和安全加固技术等。
这些技术在保护软件的完整性和安全性方面发挥着重要作用,帮助开发者有效防止恶意攻击和篡改行为,保障用户数据和隐私的安全。
在软件工程中,防篡改技术的应用已经成为一项必不可少的工作,不仅可以保护软件的知识产权,还可以提升软件的可信度和稳定性。
对于开发者和用户来说,了解和掌握软件工程中的防篡改技术是至关重要的,只有通过不断学习和创新,才能更好地应对未来不断变化的安全挑战。
2. 正文2.1 数字签名技术在软件工程中的应用数字签名技术是一种通过使用公钥密码学来验证消息完整性和真实性的技术。
在软件工程中,数字签名技术被广泛应用于防篡改领域,用于确保软件在传输和存储过程中不被篡改或伪造。
数字签名技术可以用于验证软件的来源和完整性。
1.数字作品的知识产权保护----数字作品(如电脑美术、扫描图像、数字音乐、视频、三维动画)的版权保护是当前的热点问题。
由于数字作品的拷贝、修改非常容易,而且可以做到与原作完全相同,所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来加上版权标志,而这种明显可见的标志很容易被篡改。
----“数字水印”利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听,既不损害原作品,又达到了版权保护的目的。
目前,用于版权保护的数字水印技术已经进入了初步实用化阶段,IBM公司在其“数字图书馆”软件中就提供了数字水印功能,Adobe公司也在其著名的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件。
然而实事求是地说,目前市场上的数字水印产品在技术上还不成熟,很容易被破坏或破解,距离真正的实用还有很长的路要走。
2.商务交易中的票据防伪----随着高质量图像输入输出设备的发展,特别是精度超过 1200dpi 的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现,使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。
----另一方面,在从传统商务向电子商务转化的过程中,会出现大量过度性的电子文件,如各种纸质票据的扫描图像等。
即使在网络安全技术成熟以后,各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。
数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志,从而大大增加了伪造的难度。
3.证件真伪鉴别----信息隐藏技术可以应用的范围很广,作为证件来讲,每个人需要不只一个证件,证明个人身份的有:身份证、护照、驾驶证、出入证等;证明某种能力的有:各种学历证书、资格证书等。
国内目前在证件防伪领域面临巨大的商机,由于缺少有效的措施,使得“造假”、“买假”、“用假”成风,已经严重地干扰了正常的经济秩序,对国家的形像也有不良影响。
通过水印技术可以确认该证件的真伪,使得该证件无法仿制和复制。
4.声像数据的隐藏标识和篡改提示----数据的标识信息往往比数据本身更具有保密价值,如遥感图像的拍摄日期、经/纬度等。
基于矢量量化压缩编码的数字水印杨刚;都思丹【摘要】A watermarking scheme based on the technique of VQ coding is proposed. After VQ coding to the original image, the code word is classified according to the level of similarity in codebook. A random serial generated on the basis of the watermark size is taken as the secret key,and then the watermark is embedded into special positions of the compressed data according to the key. The main feature of the proposed watermarking scheme is that the watermark exists both in VQ coded compressed data of original image and the VQ decoded image of receiving end. The compressed data is much less than the original data in data size,so the network transmission time and storage space can be saved by taking compressed data instead of the original image to carry the watermark. The scheme is very advisable for watermark embedding and detecting in network environment. Further more,the scheme has better robustness that can against image attacking,such as cropping,blurring,JPEG compressing and so on.%提出一种基于矢量量化压缩编码(简称VQ编码)技术的水印策略,在对原图像进行VQ编码后,按码书中码字的相似程度对码字进行划分,根据待嵌入水印图像的大小产生一个随机序列作为密钥,然后根据密钥在压缩数据的特定位置嵌入水印。
一种基于矢量量化的数字图像水印技术❋孙少军;王玉珏【期刊名称】《计算机与数字工程》【年(卷),期】2016(044)011【摘要】基于矢量量化的数字水印技术,在矢量压缩编码过程中,在被保护的图像中嵌入了一种典型的数字水印,水印可以从图像中恢复出来,从而可以在版权争议中有效地为版权方举证。
矢量量化密语本中的密语根据不同的特征被定义成不同的组,进而将每个二进制水印比特都嵌入到选定的矢量量化编码块中,特点是水印同时存在于矢量量化压缩图像和矢量量化解码后的重建图像中。
因为水印隐藏于压缩图像之中,加入水印的压缩图像具有尺寸小、传递速度快并且存储空间在压缩时可保存的特点,因而代替了原件在因特网上传输。
此外,重建的图像具有鲁棒性来防范破坏或消除水印的企图。
%Based on digital watermarking technique of vector quantization,in vector coding process,in the protected im-age in a typical digital watermark is embedded,the watermark can be recovered from the image,which can effectively in a copyright dispute for copyright proof.Whisper of vector quantization in the according to the different characteristics are de-fined into different groups,then each binary watermark bits are embedded into the selected vector quantization coding block, which is characterized in that the watermark also exist in the vector quantization compression image and vector quantization decoding of reconstruction image.Because the watermark is hidden in the compressed image,the compression image with the watermark has the characteristicsof small size,fast transmission speed and the storage space can be saved in the compres-sion,thus replacing the original transmission on the internet.In addition,the reconstructed image is robust to prevent dam-age or remove the watermark.【总页数】4页(P2263-2265,2297)【作者】孙少军;王玉珏【作者单位】191404 部队秦皇岛 066000;海军航空兵学院葫芦岛 125000【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于云模型的数字图像水印技术 [J], 陈代芳2.基于矢量量化的数字图像水印技术研究 [J], 陈佳萍;张登银3.一种基于小波分析的数字图像水印技术研究 [J], 梁家栋;杨树国4.一种基于小波分析的数字图像水印技术研究 [J], 梁家栋;杨树国5.一种基于DCT变换域的数字图像水印技术的实现方法 [J], 冯岩;王晓红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
张道德 UCAS第2题 基于量化的图像水印算法抖动调制是一种特殊的QIM 方法,但结构简单,其特点是给定量化器的任何量化单元和重建点都是其他量化器量化单元和重建点的平移。
在无水印的情况下 ,平移量是随机的,成为抖动量。
为了嵌入信息,抖动量可以待嵌入的水印信息进行调制。
将各个可能的带嵌入的的水印信息映射成不同的抖动量()d W 。
载体信号在进行抖动后,通过量化产生合成信号。
在采用基本量化器()q ⋅的情况下,嵌入函数可以表示为(;) (())()E X W q round X d W d W =+-这类水印嵌入技术就称为抖动调制。
2.1 算法介绍下面介绍采取均匀标量量化器的二进制抖动调制算法:假设要嵌入的水印信息是一个二维序列,即{0,1}W =,其长度为L 。
根据DM 的嵌入函数,可以得到二值水印嵌入公式为()(()[,])[,]k k S k q X k d k b d k b =+-其中,()X k 是载体用来嵌入信息的的k 个数据,{0,1}k b ∈与水印W 相对应,[,]k d k b 是抖动量,()q ⋅是基本量化器,即()(/)q x round x ∆=∆⨯∆这里,∆是量化步长,x 是待量化数据,()round ⋅表示四舍五入操作,()q ∆⋅表示量化步长为∆的量化器。
• 确定要修改的载体数据()X k ,即从载体数据中根据一定原则选择合适的载体数据来嵌入水印信息;• 确定用于对各个载体数据()X k 进行量化的步长k ∆。
如果各个载体数据的量化步长不同,则是一种自适应量化;一般情况下,可以采用等步长的非适应量化,此时k ∆相等,均为∆;• 确定抖动量[,]k d k b ,一般[,0]d k 可任意选择,但是[,1]d k 要按下式进行选取:[,1][,0]/2, [,1]0[,1][,0]/2, [,1]0k k d k d k if d k d k d k if d k =+∆<⎧⎨=-∆>⎩在量化步长时,可以为每个载体数据选择相同的抖动量;• 根据公式()(()[,])[,]k k S k q X k d k b d k b =+-,先用量化器函数()q ⋅对载体数据进行量化,然后合成输出值()S k 。
一种自适应的奇偶量化水印算法
自适应的奇偶量化水印算法是一种用于数字图像和视频的保护和认证的技术。
该算法基于奇偶校验码的概念,通过对图像或视频进行分块,并在每个块中嵌入一个奇偶校验码,从而实现水印的嵌入和提取。
在该算法中,每个块的奇偶校验码是根据该块中像素的奇偶性计算得出的。
如果该块中奇数像素的数量为偶数,则奇偶校验码为0,否则为1。
然后,将该奇偶校验码嵌入到该块的像素中,以形成水印。
为了提高水印的鲁棒性和可靠性,该算法采用了自适应的量化方法。
具体来说,该算法根据每个块的像素值范围和均值,动态地调整嵌入水印的强度。
如果该块的像素值范围较小,则嵌入的水印强度较弱,以避免对图像质量的影响。
如果该块的像素值范围较大,则嵌入的水印强度较强,以提高水印的鲁棒性。
在水印提取方面,该算法采用了同样的奇偶校验码来检测水印的存在和完整性。
具体来说,对于每个块,提取器计算该块中像素的奇偶性,并与嵌入的奇偶校验码进行比较。
如果两者相同,则说明该块中嵌入了水印,否则说明该块中没有水印或水印已被破坏。
自适应的奇偶量化水印算法是一种简单而有效的数字图像和视频保
护和认证技术。
该算法不仅具有较高的鲁棒性和可靠性,而且对图像质量的影响较小,因此在实际应用中具有广泛的应用前景。
量化水印背景知识在数字水印中,我们知道,设计的水印算法有时要对保真度、鲁棒性等主要性能进行折中,而从保真度和鲁棒性这两个基本的特征出发,要求水印嵌入后满足以下两个条件:○1从保真度出发,要求水印嵌入后,有水印的载体数据与原始载体数据近似相等。
○2从鲁棒性出发,要求嵌入水印后的载体数据具有非连续性,以确保可以对抗干扰。
最初将量化运用于水印,就是为解决这方面的问题而出发的。
从数学的角度来看,量化可以表示如下:Y=f step(x)=step*[x/step]=step*round(x/step)式中,x是待量化的数据,step是量化步长,Y是量化结果;[]和round均表示进行四舍五入取整;fstep( )是量化函数。
显然,量化函数fstep( )是一个多对一函数,是不可逆的,因此量化一般运用于不可逆水印,而且,由于量化结果均为整数,因此输出为离散值,并且误差满足|Y-x|<=step/2,即在量化步长step不是特别大的情况下,Y与x是近似相等的,所以量化满足上述两个条件,可以运用于数字水印中。
量化水印的算法设计量化水印系统的关键在于选择实时可行的量化器集合,将不同的待嵌入的水印信息与不同的量化器相对应起来,然后用相应的量化器将载体数据进行量化,就可以得到含有水印的载体数据。
由于大多数情况下,水印信息都是二进制的,因此下面以研究如何嵌入二进制水印信息为例来进行说明。
二进制信息中,有0和1两种不同的数据,因此,需要两个不同的量化器,分别用A 和B来表示。
假设当发送水印信息为0时,用量化器A来对载体数据进行量化;当发送水印信息为1时,用量化器B来对载体数据进行量化,这样就可以得到两组不同的量化数据。
在量化器中,量化器选择与原始载体数据最接近的数据来代替原始载体数据,从而保证不可感知性,即保真度;而且,A、B两个量化器之间的数据没有重叠,从而保证不同水印数据的不连续性,即使得水印系统具有一定的鲁棒性。
量化水印
背景知识
在数字水印中,我们知道,设计的水印算法有时要对保真度、鲁棒性等主要性能进行折中,而从保真度和鲁棒性这两个基本的特征出发,要求水印嵌入后满足以下两个条件:○1从保真度出发,要求水印嵌入后,有水印的载体数据与原始载体数据近似相等。
○2从鲁棒性出发,要求嵌入水印后的载体数据具有非连续性,以确保可以对抗干扰。
最初将量化运用于水印,就是为解决这方面的问题而出发的。
从数学的角度来看,量化可以表示如下:
Y=f step(x)=step*[x/step]=step*round(x/step)
式中,x是待量化的数据,step是量化步长,Y是量化结果;[]和round均表示进行四舍五入取整;fstep( )是量化函数。
显然,量化函数fstep( )是一个多对一函数,是不可逆的,因此量化一般运用于不可逆水印,而且,由于量化结果均为整数,因此输出为离散值,并且误差满足|Y-x|<=step/2,即在量化步长step不是特别大的情况下,Y与x是近似相等的,所以量化满足上述两个条件,可以运用于数字水印中。
量化水印的算法
设计量化水印系统的关键在于选择实时可行的量化器集合,将不同的待嵌入的水印信息与不同的量化器相对应起来,然后用相应的量化器将载体数据进行量化,就可以得到含有水印的载体数据。
由于大多数情况下,水印信息都是二进制的,因此下面以研究如何嵌入二进制水印信息为例来进行说明。
二进制信息中,有0和1两种不同的数据,因此,需要两个不同的量化器,分别用A 和B来表示。
假设当发送水印信息为0时,用量化器A来对载体数据进行量化;当发送水印信息为1时,用量化器B来对载体数据进行量化,这样就可以得到两组不同的量化数据。
在量化器中,量化器选择与原始载体数据最接近的数据来代替原始载体数据,从而保证不可感知性,即保真度;而且,A、B两个量化器之间的数据没有重叠,从而保证不同水印数据的不连续性,即使得水印系统具有一定的鲁棒性。
提取水印时,根据待检数据与不同量化数据
之间的距离,就可以恢复出嵌入的信息。
一种常用的二进制量化水印算法可以用公式表示如下:
Q(x,s)+s*3/4 , w=1
Y=
Q(x,s)+s*1/4 , w=0
式中,s代表量化步长,w表示水印信息,x表示原始载体数据,Q(x,s)是量化函数,Y是量化后的数据。
Q(x,s)可如下表示
Q(x,s)=floor(x/s)*s
floor()表示向下取整函数。
水印提取过程,可以用如下公式来表示:
1 , 如果 Y - Q(x,s) > s/2
W=
1 , 如果 Y - Q(x,s) < s/2
可见,只要干扰对Y的攻击在(-s/4,s/4)的范围内,嵌入的水印信息就可以正确的提取。
上式中,s越大,水印系统鲁棒性越好,但是保真度会越差,这也从一个方面说明,鲁棒性和保真度这两个特性是互相矛盾的;当s=2时,如果是在时域进行量化,相当于LSB 算法。
量化水印算法根据水印嵌入位置不同,有时域量化和频域量化两种。
时域量化直接通过修改载体数据时空域值来嵌入水印,这种算法容易且直观,但是鲁棒性和保真度都很差;频域量化通过修改载体数据频域系数值来嵌入水印,这种算法是把水印信号能量分散到所有或部分载体频带上,因此鲁棒性和保真度都较时域量化好。
当然,量化水印算法有很多种,上述算法只是最基本的一种,其他量化水印算法还有比如抖动调制算法(DM)、扩展变换抖动调制算法(STDM)、带失真补偿的抖动调制算法(DC-DM)等。
量化水印具有如下优点:
○1水印检测时多为盲检测,不需要原始载体数据。
○2载体不影响水印的检测性能,在无干扰的情况下,可以完全恢复出嵌入的信息。
Matlab仿真
下面以最基本的量化水印算法来进行仿真设计,算法是基于时空域的,其M代码如下:clear;
clc;
%=====================读入并显示载体图形=====================
p_lena=rgb2gray(imread('lena.jpg'));
figure;
subplot(2,2,1);
imshow(p_lena);
[m1,n1]=size(p_lena);
%=====================读入并显示二值水印图片=====================
w_pict=imread('jnu.bmp');
subplot(2,2,2);
imshow(w_pict);
[m2,n2]=size(w_pict);
%===================对载体空域值嵌入水印======================
step=10;
code_lena=p_lena;
for i=1:m2
for j=1:n2
q=(floor(code_lena(2*i,2*j)/step))*step;
if w_pict(i,j)==0
code_lena(2*i,2*j)=q+step/4;
elseif w_pict(i,j)==1
code_lena(2*i,2*j)=q+3*step/4;
end
end
end
%===================显示嵌入水印后的载体图像===================
subplot(2,2,3)
imshow(code_lena);
%=========================提取水印============================
de_lena=code_lena;
for i=1:m2
for j=1:n2
q=(floor(p_lena(2*i,2*j)/step))*step;
gap=de_lena(2*i,2*j)-q;
if gap>step/2
de_w_pict(i,j)=1;
elseif gap<step/2
de_w_pict(i,j)=0;
end
end
end
%========================显示提取的水印图片========================
subplot(2,2,4);
imshow(de_w_pict);
所读入原始载体图片、原始二值水印图片及嵌入水印后的载体图片、提取出来的水印图片如下:
从仿真结果可以看出,该量化算法很好的实现了水印的嵌入,并且很好的提取出了水印(这里只从肉眼结果来说明,具体分析步骤省略)。
需要说明的是,上述步长设置为10,如果只从肉眼来判别,我们基本看不出嵌入水印的载体图像与原载体图像的区别。
如果将步长变大,我们将会很明显得看到嵌入水印后载体图像的变化。
下面附上s=100的结果。
很明显,嵌入水印前后载体图像区别很大,这也证明了我们之前所说的,“步长越大,保真度越差”。