基于混合遺傳算法的數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法研究

李可欣

摘要：該文在詳細分析關系數(shù)據(jù)庫特點的基礎上，結(jié)合混合遺傳算法的優(yōu)缺點，對數(shù)據(jù)庫水印算法進行了優(yōu)化。詳細設計了水印的嵌入、檢測以及提取過程。實驗表明該算法具有嵌入效率高和抗攻擊能力強的特點。

關鍵詞：遺傳算法；數(shù)據(jù)庫水??；水印嵌入

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）24-5586-02

1 概述

Internet作為目前世界上最大的信息載體，允許用戶遠程訪問數(shù)據(jù)庫，為信息共享和交流帶來了極大的便利，而數(shù)據(jù)的篡改和非法傳播也愈演愈烈，數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護也成為人們研究的熱點。因此，數(shù)據(jù)庫水印技術作為版權(quán)保護的新興技術也逐漸受到關注，并被廣泛地研究和應用。

針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫水印算法存在耗時久和信息易泄漏的缺點，提出了一種基于混合遺傳算法的水印優(yōu)化算法。該算法對水印的產(chǎn)生和嵌入位置都進行了優(yōu)化，使現(xiàn)有算法出現(xiàn)的缺陷得到了巨大的改善[1]。

2 優(yōu)化算法基本思想

關系數(shù)據(jù)庫水印算法的兩個要求分別是透明性和魯棒性，透明性要求數(shù)據(jù)庫在水印嵌入后仍然可用，魯棒性要求數(shù)據(jù)庫水印在受到惡意攻擊后，仍能夠被正確的提取出來[2]。將遺傳算法運用到數(shù)據(jù)庫水印算法中，兩者之間的矛盾在一定程度上協(xié)調(diào)了，但是由于遺傳算法本身存在種種缺陷，導致水印方案的應用范圍被大大降低[3]。該文在對數(shù)據(jù)庫水印技術詳細研究的基礎上，提出了一種將遺傳算法和蟻群算法相混合的數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法。

2.1 模型構(gòu)建

建立基于混合遺傳算法的數(shù)據(jù)庫水印模型，如圖1所示。

結(jié)果表明，該算法嵌入的水印信息對原數(shù)據(jù)庫的影響非常小，中值和眾數(shù)沒有變化，這就表示對整個數(shù)據(jù)庫而言，水印的透明性非常好。

3.3 魯棒性測試

在關系數(shù)據(jù)庫的水印檢測系統(tǒng)中，當對數(shù)據(jù)庫水印的攻擊達到原始關系數(shù)據(jù)庫50%以上時，數(shù)據(jù)庫就失去了其使用價值。攻擊主要有以下幾種：

1） 子集刪除攻擊。在不影響數(shù)據(jù)可用性的前提下，攻擊者試圖刪除嵌入到元組中的水印。

2） 子集增加攻擊。攻擊者向水印數(shù)據(jù)庫中添加一些結(jié)構(gòu)相似的不含水印的元組來替換掉含水印的元組。

3） 子集修攻擊。攻擊者通過隨機修改水印數(shù)據(jù)庫的某些屬性值來刪除水印。

而使用本算法時，攻擊超過 85% 的元組，水印的成功提取率仍為 80% 以上，表現(xiàn)出較強的抗攻擊能力。

4 結(jié)論

雖然作為數(shù)據(jù)庫安全控制領域的一項重要技術，數(shù)據(jù)庫水印日益受到人們關注，但是對優(yōu)化數(shù)據(jù)庫水印的研究進展相對緩慢，文中所設計的混合遺傳算法，其透明性好，魯棒性強，具有較強的抗攻擊能力，能夠增加水印的安全性，有效防范非法篡改和盜版等行為。

參考文獻：

[1] 袁麟博，章衛(wèi)國，李廣文.一種基于遺傳算法一模式搜索法的無人機路徑規(guī)[J].彈箭與制導學報，2009，6（29）：279-282.

[2] 龐文穎.基于遺傳算法的數(shù)字水印優(yōu)化方法[J].圖形圖像，2009（3）：43-45.

[3] 王春芳，崔新春.基于遺傳算法的關系數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法研究[J].計算機安全，2010（2）：14-17.

摘要：該文在詳細分析關系數(shù)據(jù)庫特點的基礎上，結(jié)合混合遺傳算法的優(yōu)缺點，對數(shù)據(jù)庫水印算法進行了優(yōu)化。詳細設計了水印的嵌入、檢測以及提取過程。實驗表明該算法具有嵌入效率高和抗攻擊能力強的特點。

關鍵詞：遺傳算法；數(shù)據(jù)庫水??；水印嵌入

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）24-5586-02

1 概述

Internet作為目前世界上最大的信息載體，允許用戶遠程訪問數(shù)據(jù)庫，為信息共享和交流帶來了極大的便利，而數(shù)據(jù)的篡改和非法傳播也愈演愈烈，數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護也成為人們研究的熱點。因此，數(shù)據(jù)庫水印技術作為版權(quán)保護的新興技術也逐漸受到關注，并被廣泛地研究和應用。

針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫水印算法存在耗時久和信息易泄漏的缺點，提出了一種基于混合遺傳算法的水印優(yōu)化算法。該算法對水印的產(chǎn)生和嵌入位置都進行了優(yōu)化，使現(xiàn)有算法出現(xiàn)的缺陷得到了巨大的改善[1]。

2 優(yōu)化算法基本思想

關系數(shù)據(jù)庫水印算法的兩個要求分別是透明性和魯棒性，透明性要求數(shù)據(jù)庫在水印嵌入后仍然可用，魯棒性要求數(shù)據(jù)庫水印在受到惡意攻擊后，仍能夠被正確的提取出來[2]。將遺傳算法運用到數(shù)據(jù)庫水印算法中，兩者之間的矛盾在一定程度上協(xié)調(diào)了，但是由于遺傳算法本身存在種種缺陷，導致水印方案的應用范圍被大大降低[3]。該文在對數(shù)據(jù)庫水印技術詳細研究的基礎上，提出了一種將遺傳算法和蟻群算法相混合的數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法。

2.1 模型構(gòu)建

建立基于混合遺傳算法的數(shù)據(jù)庫水印模型，如圖1所示。

結(jié)果表明，該算法嵌入的水印信息對原數(shù)據(jù)庫的影響非常小，中值和眾數(shù)沒有變化，這就表示對整個數(shù)據(jù)庫而言，水印的透明性非常好。

3.3 魯棒性測試

在關系數(shù)據(jù)庫的水印檢測系統(tǒng)中，當對數(shù)據(jù)庫水印的攻擊達到原始關系數(shù)據(jù)庫50%以上時，數(shù)據(jù)庫就失去了其使用價值。攻擊主要有以下幾種：

1） 子集刪除攻擊。在不影響數(shù)據(jù)可用性的前提下，攻擊者試圖刪除嵌入到元組中的水印。

2） 子集增加攻擊。攻擊者向水印數(shù)據(jù)庫中添加一些結(jié)構(gòu)相似的不含水印的元組來替換掉含水印的元組。

3） 子集修攻擊。攻擊者通過隨機修改水印數(shù)據(jù)庫的某些屬性值來刪除水印。

而使用本算法時，攻擊超過 85% 的元組，水印的成功提取率仍為 80% 以上，表現(xiàn)出較強的抗攻擊能力。

4 結(jié)論

雖然作為數(shù)據(jù)庫安全控制領域的一項重要技術，數(shù)據(jù)庫水印日益受到人們關注，但是對優(yōu)化數(shù)據(jù)庫水印的研究進展相對緩慢，文中所設計的混合遺傳算法，其透明性好，魯棒性強，具有較強的抗攻擊能力，能夠增加水印的安全性，有效防范非法篡改和盜版等行為。

參考文獻：

[1] 袁麟博，章衛(wèi)國，李廣文.一種基于遺傳算法一模式搜索法的無人機路徑規(guī)[J].彈箭與制導學報，2009，6（29）：279-282.

[2] 龐文穎.基于遺傳算法的數(shù)字水印優(yōu)化方法[J].圖形圖像，2009（3）：43-45.

[3] 王春芳，崔新春.基于遺傳算法的關系數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法研究[J].計算機安全，2010（2）：14-17.

摘要：該文在詳細分析關系數(shù)據(jù)庫特點的基礎上，結(jié)合混合遺傳算法的優(yōu)缺點，對數(shù)據(jù)庫水印算法進行了優(yōu)化。詳細設計了水印的嵌入、檢測以及提取過程。實驗表明該算法具有嵌入效率高和抗攻擊能力強的特點。

關鍵詞：遺傳算法；數(shù)據(jù)庫水?。凰∏度?/p>

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）24-5586-02

1 概述

Internet作為目前世界上最大的信息載體，允許用戶遠程訪問數(shù)據(jù)庫，為信息共享和交流帶來了極大的便利，而數(shù)據(jù)的篡改和非法傳播也愈演愈烈，數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護也成為人們研究的熱點。因此，數(shù)據(jù)庫水印技術作為版權(quán)保護的新興技術也逐漸受到關注，并被廣泛地研究和應用。

針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫水印算法存在耗時久和信息易泄漏的缺點，提出了一種基于混合遺傳算法的水印優(yōu)化算法。該算法對水印的產(chǎn)生和嵌入位置都進行了優(yōu)化，使現(xiàn)有算法出現(xiàn)的缺陷得到了巨大的改善[1]。

2 優(yōu)化算法基本思想

關系數(shù)據(jù)庫水印算法的兩個要求分別是透明性和魯棒性，透明性要求數(shù)據(jù)庫在水印嵌入后仍然可用，魯棒性要求數(shù)據(jù)庫水印在受到惡意攻擊后，仍能夠被正確的提取出來[2]。將遺傳算法運用到數(shù)據(jù)庫水印算法中，兩者之間的矛盾在一定程度上協(xié)調(diào)了，但是由于遺傳算法本身存在種種缺陷，導致水印方案的應用范圍被大大降低[3]。該文在對數(shù)據(jù)庫水印技術詳細研究的基礎上，提出了一種將遺傳算法和蟻群算法相混合的數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法。

2.1 模型構(gòu)建

建立基于混合遺傳算法的數(shù)據(jù)庫水印模型，如圖1所示。

結(jié)果表明，該算法嵌入的水印信息對原數(shù)據(jù)庫的影響非常小，中值和眾數(shù)沒有變化，這就表示對整個數(shù)據(jù)庫而言，水印的透明性非常好。

3.3 魯棒性測試

在關系數(shù)據(jù)庫的水印檢測系統(tǒng)中，當對數(shù)據(jù)庫水印的攻擊達到原始關系數(shù)據(jù)庫50%以上時，數(shù)據(jù)庫就失去了其使用價值。攻擊主要有以下幾種：

1） 子集刪除攻擊。在不影響數(shù)據(jù)可用性的前提下，攻擊者試圖刪除嵌入到元組中的水印。

2） 子集增加攻擊。攻擊者向水印數(shù)據(jù)庫中添加一些結(jié)構(gòu)相似的不含水印的元組來替換掉含水印的元組。

3） 子集修攻擊。攻擊者通過隨機修改水印數(shù)據(jù)庫的某些屬性值來刪除水印。

而使用本算法時，攻擊超過 85% 的元組，水印的成功提取率仍為 80% 以上，表現(xiàn)出較強的抗攻擊能力。

4 結(jié)論

雖然作為數(shù)據(jù)庫安全控制領域的一項重要技術，數(shù)據(jù)庫水印日益受到人們關注，但是對優(yōu)化數(shù)據(jù)庫水印的研究進展相對緩慢，文中所設計的混合遺傳算法，其透明性好，魯棒性強，具有較強的抗攻擊能力，能夠增加水印的安全性，有效防范非法篡改和盜版等行為。

參考文獻：

[1] 袁麟博，章衛(wèi)國，李廣文.一種基于遺傳算法一模式搜索法的無人機路徑規(guī)[J].彈箭與制導學報，2009，6（29）：279-282.

[2] 龐文穎.基于遺傳算法的數(shù)字水印優(yōu)化方法[J].圖形圖像，2009（3）：43-45.

[3] 王春芳，崔新春.基于遺傳算法的關系數(shù)據(jù)庫水印優(yōu)化算法研究[J].計算機安全，2010（2）：14-17.