基于追溯處理機(jī)制的大數(shù)據(jù)資源安全與共享

林浩文 周文劍 鐘健

【摘? 要】大數(shù)據(jù)形勢(shì)下，組織、個(gè)人都產(chǎn)生了大批的數(shù)據(jù)，其中不乏重要、隱秘的信息。論文針對(duì)現(xiàn)今潛藏在網(wǎng)絡(luò)中威脅數(shù)據(jù)安全的問題，探討了如何提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中的安全保障，提出了利用水印密碼技術(shù)，研究一個(gè)可追蹤大數(shù)據(jù)的安全性的方法以及系統(tǒng)。

【Abstract】Under the situation of big data， organizations and individuals have produced a large number of data， including important and secret information. In view of the potential threat to data security in the network， this paper discusses how to improve the security of network data. This paper proposes a method and system to study the security of traceable big data by using watermark cryptography.

【關(guān)鍵詞】追溯;大數(shù)據(jù);水印

【Keywords】traceability; big data; watermark

【中圖分類號(hào)】TN919.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）08-0158-02

1 引言

在如今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，各行各業(yè)都積累了大批的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其中包含了許許多多非常重要的信息。這些數(shù)據(jù)作為各個(gè)企業(yè)的財(cái)富，可以極大地促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新業(yè)務(wù)的應(yīng)用和提高效率。這些數(shù)據(jù)在幫助決策等方面都有強(qiáng)大的作用，如果不使用這些數(shù)據(jù)是一個(gè)巨大的社會(huì)財(cái)富浪費(fèi)。

要進(jìn)一步利用和使用現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)就必須要克服現(xiàn)今潛藏在網(wǎng)絡(luò)中威脅數(shù)據(jù)安全的問題?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)如果在缺乏安全保障的前提下使用，就可能會(huì)發(fā)生恐怖的影響和危害。到現(xiàn)在為止，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)已經(jīng)成為許多黑客以及不法分子瞄準(zhǔn)的目標(biāo)了，他們使用病毒和木馬惡意攻擊和盜取用戶個(gè)人數(shù)據(jù)，也存在著公司數(shù)據(jù)管理人員倒賣公司數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，導(dǎo)致如今數(shù)據(jù)的安全問題日趨嚴(yán)峻。雖然當(dāng)前我國采取了非常多的控制措施來維護(hù)用戶數(shù)據(jù)的安全，像是數(shù)據(jù)的加密保護(hù)，分級(jí)保護(hù)等，但數(shù)據(jù)在使用過程中所出現(xiàn)的安全問題依舊無法得到完美解決，其保護(hù)的結(jié)果依舊還是不行。如果一家公司沒有足夠的數(shù)據(jù)治理和保護(hù)，那么數(shù)據(jù)安全是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題，因?yàn)榉?wù)供應(yīng)鏈成員之間共享了信息networks.original/valueBig數(shù)據(jù)分析是一種基于開源、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)市場(chǎng)偏好的有用技術(shù)工具。

2 研究現(xiàn)狀

這么久以來的水印和密碼學(xué)是各類數(shù)字產(chǎn)品進(jìn)行版權(quán)維護(hù)的時(shí)候所需要的重要依據(jù)和憑證。最基礎(chǔ)的想法是，產(chǎn)品擁有者把自己的版權(quán)信息融入到自己的產(chǎn)品當(dāng)中，所融入的信息應(yīng)該出現(xiàn)在不一樣的標(biāo)識(shí)或圖形的樣子。一旦產(chǎn)品遇到侵權(quán)問題的時(shí)候，依靠加入數(shù)據(jù)中的盲水印信息，從而可以有效地維護(hù)權(quán)益人的正當(dāng)權(quán)利。盲水印的提取并不需要原圖像。因此盲水印早已成為水印領(lǐng)域熱門研究方向，也是我們主要介紹的方向。查找研究結(jié)果表明，大數(shù)據(jù)分析與企業(yè)管理數(shù)據(jù)安全能力有著積極而顯著的關(guān)系，對(duì)服務(wù)供應(yīng)鏈創(chuàng)新能力和服務(wù)供應(yīng)鏈績(jī)效有積極的影響。本研究還發(fā)現(xiàn)，參與此項(xiàng)研究的大多數(shù)服務(wù)公司都使用大數(shù)據(jù)分析，以更快地執(zhí)行現(xiàn)有算法，并使用較大的數(shù)據(jù)套.實(shí)用本研究的主要建議是，服務(wù)公司授權(quán)首席數(shù)據(jù)官建立所需數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)公司數(shù)據(jù)治理消除任何安全問題。

3 研究方案

基于上述問題，我們提出了一個(gè)可以追蹤大數(shù)據(jù)的安全性的方法以及系統(tǒng)，克服當(dāng)前市場(chǎng)技術(shù)存在的不夠的地方。

3.1 基本原理

人的眼睛會(huì)敏銳的察覺到特殊的圖形區(qū)域，而對(duì)其他不特殊的區(qū)域沒什么感覺。有一種測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)是叫視覺系統(tǒng)的響應(yīng)頻率141數(shù)學(xué)函數(shù)。其公式為：H（w）=（a+bw）exp（-c），w是正對(duì)的徑向頻率，它的單位為周/度（cycle/degree）。a、b 、c是通過確定下來的系統(tǒng)曲線形狀常數(shù)。通過u（cycleldegree ）=u（cyclelpixel）×u.（pixel/degree）就可以獲取到二維DCT系數(shù)所對(duì)應(yīng)的頻率值。通過許多的研究說明，人的眼睛對(duì)于8<<12這個(gè)范圍內(nèi)的區(qū)域最為敏感。依據(jù)jpeg具有的損壓縮性的原理，通過DCT變換之后獲得的中頻區(qū)域（12

使用IDEA算法對(duì)水印圖像的像素或者圖像的相關(guān)文件進(jìn)行系統(tǒng)分析然后加密，依據(jù)眼睛的視覺頻率對(duì)應(yīng)的理論研究以確定水印所應(yīng)該在的位置然后實(shí)現(xiàn)在此處加入我們的盲水印，通過離散余弦的變換來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)水印的加入以及取出。研究表明，該算法不僅能夠完成加密數(shù)據(jù)的盲水印，而且能夠?yàn)樗〉臄?shù)據(jù)給予十分有效保護(hù)。

3.2 基礎(chǔ)操作

該方法的基礎(chǔ)操作：通過利用傅里葉變換里面的對(duì)稱性方法操作，還有對(duì)圖像進(jìn)行邊界折疊的操作，就能夠把圖像轉(zhuǎn)換成為余弦的樣子，接下來就可以對(duì)該圖像通過二維傅里葉變換的操作，可以得到的結(jié)果就只包了所需要的余弦項(xiàng)。

再可以使用IDEA這個(gè)算法對(duì)水印圖像的像素進(jìn)行所謂的加密。把圖像劃分成2×4的方塊，把臨近的兩個(gè)像素點(diǎn)的值統(tǒng)合為16bit的數(shù)據(jù)。變換為2×2的數(shù)據(jù)模塊，就可以把數(shù)據(jù)量縮減為二分之一，然后把這4個(gè)數(shù)據(jù)作為IDEA算法的數(shù)據(jù)子分組。圖像解密與加密過程是相反的，將解密之后獲取的16bit數(shù)據(jù)拆成兩個(gè)8bit的數(shù)據(jù)，每一個(gè)8bit數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)點(diǎn)的像素值，接下來就可以獲取到解密過后的盲水印圖像。

所使用的IDEA算法其實(shí)是一種對(duì)稱密鑰的算法，在本文中，通過對(duì)算法所進(jìn)行的修改，讓所要的盲水印圖像在加密后，加密的數(shù)據(jù)所占的空間大小減少了許多，僅為原來的圖像占用空間的二分之一，降低了對(duì)加入水印時(shí)原圖的改變幅度。

水印加入的強(qiáng)度系數(shù)可以非常直接地影響到其魯棒性以及它的不可見性。要加入的強(qiáng)度系數(shù)越大，它的魯棒性當(dāng)然也會(huì)越好，但對(duì)原圖的破壞也非常大;反之亦然。畢竟事情沒法做到十全十美。因此，如何選取適當(dāng)?shù)那度霃?qiáng)度系數(shù)才既能夠保證水印的不可見性又能同時(shí)保證水印的魯棒性就顯得異常重要。

目前在市場(chǎng)所使用的水印技術(shù)是非?；钴S的，世界許多有名的多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)公司，都致力于把版權(quán)保護(hù)水印領(lǐng)域技術(shù)的潛力發(fā)揮到了極致，這樣能夠很好地維護(hù)自己所擁有的經(jīng)濟(jì)利益，還將極大地推動(dòng)市場(chǎng)本身的繁榮。

4 結(jié)論

世界上的所有數(shù)據(jù)企業(yè)都對(duì)水印加密這一項(xiàng)技術(shù)的研究表現(xiàn)異?；钴S，特別是西方一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好的地區(qū)。在水印技術(shù)上仍處于早期階段，目前的研究。通過對(duì)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)的水印加密技術(shù)的分析解讀，我們認(rèn)為水印加密技術(shù)往后的發(fā)展以及研究的部分方向：

①評(píng)價(jià)方法為水印加密的理論設(shè)計(jì)模型，加密水印的構(gòu)成，水印應(yīng)該如何加入到數(shù)據(jù)中，水印加密的核心算法該怎么構(gòu)成，加密水印表現(xiàn)到底如何以及可以稱之為標(biāo)準(zhǔn)的水印加密等。

②依據(jù)對(duì)我們所做水印的攻擊信息的不同方式，比如原始圖像以及網(wǎng)絡(luò)，對(duì)他們的常規(guī)操作、隨機(jī)噪聲還有其他的攻擊方式進(jìn)行相對(duì)操作，我們便可以得到當(dāng)前所使用的加密算法的極限范圍在哪，然后我們便可以對(duì)其攻擊的方式得出合理的評(píng)價(jià)。

由于在盲水印檢測(cè)可使用水印提取和比較原始數(shù)據(jù)載體，或適當(dāng)?shù)那疤幚恚瑥亩蟠筇岣吡怂惴ū旧砗桶踩膸椭碌聂敯粜浴?/p>

③非對(duì)稱水印使用疊加水印的密鑰信號(hào)系統(tǒng)，所有的人都可以由水印信號(hào)導(dǎo)致被檢測(cè)到，公開密鑰，使用公共密鑰和用于導(dǎo)出公共密鑰所使用的專用密鑰，用以除去水印信號(hào)兩個(gè)過程是目前來說是非常困難的。但他卻更符合于企業(yè)的需求，是發(fā)展的重要方向。

④水印技術(shù)的可以針對(duì)不同用戶的需求來生成對(duì)應(yīng)所需要的加密水印、加入和提取的策略，以及在其他所需水印加密技術(shù)的行業(yè)中應(yīng)用較為完善美的水印加密技術(shù)。

水印加密技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的如何進(jìn)一步利用，是非常多的相關(guān)人員，特別是相關(guān)學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。我們期望水印技術(shù)能在越來越多的各式各樣的方面得到應(yīng)用。

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