标题：数字内容安全原理与应用
图书简介
本书全面介绍了数字内容安全技术的起源、研究发展和应用。全书共分为10章，内容包括绪论、信息加密技术、消息认证与数字签名、信息隐藏与数字水印、数字取证技术、文本内容安全、数字图像内容安全、数字音频内容安全、数字视频内容安全和数据库安全。本书适合作为信息安全专业本科高年级学生以及研究生的专业课教材，也可供从事信息安全专业技术人员阅读参考。
图书信息
作者：彭飞，龙敏，刘玉玲 编著 ISBN：9787302284291定价：39.5元印次：1-1装帧：平装印刷日期：2012-6-27
前言
随着信息技术的发展，数字内容已成为信息的重要表现形式。由于数字内容在互联网上使用的便捷性大大超过了传统模拟形式的信息内容，其应用的广度和深度还在不断增加，数字内容产业已初见规模。然而，数字内容在给人们生活和工作带来便利的同时，也面临着严重的安全威胁。这些威胁主要包括数字内容的非法复制和传播，导致重要信息泄露、数字资产被盗窃；数字内容的非授权篡改，严重影响正常工作进行；数字内容的伪造，导致系统混乱，以至造成各种负面影响；数字内容的可用性，由于非法数据或非正常数据等导致其他数字内容的无法正常和有效使用。安全问题已逐渐成为制约数字内容推广应用的主要瓶颈之一。因此，提高全社会的安全意识和加强信息安全专业知识的教育是保障数字内容产业健康、稳步、快速发展的前提和基础。
数字内容安全是当前信息安全领域的一个重要研究领域，其相关技术还在不断完善。本书的作者在数字内容安全领域开展了一些教学和研究工作，并深感数字内容安全领域的重要性和良好的发展前景。作者结合自己所在单位信息安全专业本科生和相关方向研究生培养的实际情况，编著和出版本书作为专业课程教材。
全书共分为10章，其中第1～5章主要为原理方面的介绍；第6～10章是应用方面的介绍。第1章介绍数字内容的特征、功能以及分类等基本概念，分析数字内容所面临的威胁，并介绍数字内容安全的研究内容与发展历程。第2章介绍密码学的基本原理，主要包括古典密码学、对称密码技术、公钥密码技术以及一些新兴的密码技术(如混沌密码技术与量子密码技术等)，并列出一些经典的密码算法。第3章介绍消息认证与数字签名的基本概念、消息认证的模式与认证方式、单向Hash函数与消息认证码的基本原理、常用的数字签名及一些认证的方法和技术。第4章介绍信息隐藏与数字水印的基本原理，主要包括信息隐藏与数字水印技术的基本概念、空域和变换域的信息隐藏技术、数字水印技术以及信息隐藏与数字水印的发展与应用等。第5章介绍数字取证的基本原理与相关技◆数字内容安全原理与应用术，主要包括数字取证的技术分类、数字内容篡改取证、数字内容来源取证以及数字内容隐秘分析取证，并介绍一些经典的取证案例与取证方法。第6章介绍文本信息的基本概念与文本内容的安全技术，具体包括文本内容加密、文本水印及文本隐写分析技术等。第7章针对数字图像的特点，介绍数字图像以及数字图像内容的相关概念，对数字图像加密技术、数字图像水印技术以及数字图像隐写分析技术进行深入的阐述。第8章对数字音频内容安全的有关概念和方法进行介绍，主要包括数字音频内容加密、数字音频隐写与水印等方面。第9章对数字视频内容安全的有关概念和方法进行介绍，主要包括数字视频内容加密、数字视频隐写与水印、数字视频隐写分析技术与数字视频取证等方面的知识。第10章介绍数据库的基本特性以及数据库所面临的安全威胁，对当前数据库安全技术进行全面的介绍。具体包括数据库的机密性、完整性、访问控制以及安全管理等方面的知识。每章末均给出了适量的思考题作为巩固所学内容之用。
本书作为教材适合于48～64学时的教学，建议的教学方式为课堂讲授与实验相结合，教师可根据书上的练习题，指导学生进行编程或仿真实验，通过对原理和应用算法的实验，进一步加深学生对所学内容的理解。
本书适合作为信息安全专业本科高年级学生以及研究生的专业课教材，也可供从事信息安全专业的技术人员和研究人员阅读参考。
本书作者多年来一直从事信息安全的教学和研究工作，本书也是网络与信息安全湖南省重点实验室全体师生多年从事数字内容安全研究工作成果的结晶。
本书由彭飞负责编写，全书由龙敏和刘玉玲负责整理修改。在本书的编写过程中，陈丽、朱小文、李洪淋、刘娟、李姣婷等研究生参与了部分资料收集与整理工作；湖南大学信息科学与工程学院李仁发教授对本书进行了认真细致的审阅并提供了宝贵的修改意见和建议；清华大学出版社为本书的出版提供了帮助；此外本书的编写还得到了湖南大学信息科学与工程学院赵欢教授的大力支持。在此对他们表示由衷的感谢。
数字内容安全是一门正在发展中的学科，对本书的编著是作者在该领域的一次尝试，由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和错误之处，望读者提出宝贵意见，以方便作者日后修改和完善。
作 者2012年4月
目录
第1章 绪论1
1.1 数字内容的基本概念1
1.1.1 数字内容的概念与特征1
1.1.2 数字内容的分类2
1.1.3 数字内容的特性2
1.1.4 数字内容相关技术3
1.2 数字内容面临的威胁与分类3
1.2.1 数字内容面临的威胁3
1.2.2 威胁的分类4
1.3 数字内容安全技术4
1.3.1 数字内容安全技术的发展历程4
1.3.2 数字内容安全的研究内容5
思考题6
参考文献6
第2章 信息加密技术7
2.1 密码学基础7
2.2 古典密码技术8
2.2.1 代替密码 8
2.2.2 置换密码14
2.3 对称密钥密码技术15
2.3.1 基本概念15
2.3.2 流密码技术15
2.3.3 分组密码技术18
2.3.4 对称密钥密码的分析方法25
2.4 公钥加密技术27
2.4.1 基本概念27◆数字内容安全原理与应用目 录 2.4.2 RSA公钥密码算法28
2.4.3 ElGamal算法29
2.4.4 椭圆曲线公钥密码算法30
2.5 新型密码技术32
2.5.1 新型密码技术简介32
2.5.2 混沌密码技术32
2.5.3 量子密码技术37
思考题40
参考文献42
第3章 消息认证与数字签名43
3.1 消息认证与数字签名概述43
3.2 单向Hash函数44
3.1.1 基本概念44
3.1.2 常见的单向Hash函数45
3.1.3 单向Hash函数的攻击方法51
3.2 消息认证码53
3.2.1 基本概念53
3.2.2 常见的消息认证码算法54
3.2.3 分组加密与消息认证码56
3.3 数字签名技术58
3.3.1 基本概念58
3.3.2 常用的数字签名体制59
3.3.3 盲签名和群签名61
3.4 消息认证模式63
3.4.1 消息的完整性与消息认证63
3.4.2 消息认证模式65
3.4.3 消息认证方式65
思考题65
参考文献67
第4章 信息隐藏与数字水印68
4.1 基本概念68
4.2 信息隐藏技术73
4.2.1 信息隐藏技术的发展历程73
4.2.2 信息隐藏技术的分类与要求74
4.2.3 信息隐藏技术的基本原理与模型75
4.2.4 空域信息隐藏技术76
4.2.5 变换域信息隐藏技术78
4.2.6 其他信息隐藏技术79
4.3 数字水印技术80
4.3.1 数字水印的框架和分类80
4.3.2 数字水印的评价指标82
4.3.3 数字水印的攻击方法83
4.3.4 版权保护数字水印技术85
4.3.5 内容认证数字水印技术87
4.3.6 可逆水印技术87
4.3.7 软件水印技术97
4.4 信息隐藏与数字水印的应用与发展100
4.4.1 信息隐藏技术的应用与发展方向100
4.4.2 数字水印技术的应用和发展方向101
思考题102
参考文献102
第5章 数字取证技术104
5.1 数字取证基本概念105
5.1.1 数字取证概念105
5.1.2 取证过程模型106
5.1.3 数字取证常用工具108
5.2 数字取证分类108
5.2.1 数字取证技术的分类108
5.2.2 证据取证分析技术分类111
5.2.3 取证技术产品、标准和规范112
5.3 数字内容篡改取证112
5.3.1 数字内容篡改手段112
5.3.2 数字内容篡改取证方法的评价指标115
5.3.3 数字内容篡改取证方法116
5.4 数字内容来源取证119
5.4.1 数字内容的来源渠道119
5.4.2 数字内容来源取证方法的评价指标121
5.4.3 数字内容来源取证方法122
5.5 数字内容隐密分析取证124
5.5.1 隐密分析取证研究概念及系统模型124
5.5.2 隐密分析取证分类125
5.5.3 隐密分析方法的评价指标126
5.5.4 常见的隐密分析方法127
思考题130
参考文献130
第6章 文本内容安全133
6.1 文本内容安全基本概念133
6.1.1 文本数据的概念、分类及表示134
6.1.2 文本字符的编码方式135
6.1.3 自然语言处理136
6.1.4 文本内容安全的技术分类139
6.2 文本内容加密技术140
6.2.1 文本内容加密技术的分类140
6.2.2 典型的文本加密方法 140
6.3 文本隐写与文本水印技术141
6.3.1 文本隐写技术142
6.3.2 文本数字水印技术144
6.3.3 典型的文本隐写与水印方法150
6.4 文本过滤与分类技术153
6.4.1 文本过滤技术153
6.4.2 文本分类技术157
6.4.3 典型的文本过滤和分类方法159
6.5 文本隐写分析技术164
6.5.1 文本隐写分析技术概述164
6.5.2 典型的文本隐写分析方法167
思考题169
参考文献169
第7章 数字图像内容安全172
7.1 数字图像内容安全基本概念172
7.1.1 数字图像的概念、分类及特点172
7.1.2 数字图像的编码方式174
7.1.3 数字图像处理技术180
7.1.4 数字图像内容安全的技术分类183
7.2 数字图像内容加密技术184
7.2.1 数字图像加密技术分类184
7.2.2 典型的数字图像加密算法185
7.3 数字图像内容隐写与水印技术188
7.3.1 数字图像水印的分类189
7.3.2 典型的数字图像水印算法190
7.4 数字图像内容隐写分析技术191
7.4.1 数字图像隐写分析技术分类191
7.4.2 典型的数字图像隐写分析算法192
思考题197
参考文献197
第8章 数字音频内容安全200
8.1 数字音频内容安全基本概念200
8.1.1 音频信号的数字表示200
8.1.2 音频文件的存储格式201
8.1.3 音频信号的传输环境201
8.1.4 人类听觉特性202
8.2 数字音频内容加密技术 203
8.2.1 数字音频加密技术简介203
8.2.2 数字音频加密技术分类203
8.3 数字音频隐写与水印技术204
8.3.1 音频数据中的常用隐写算法204
8.3.2 音频隐写工具205
8.3.3 音频数字水印基本原理206
8.3.4 数字音频水印的基本要求207
8.3.5 数字音频水印的算法分类207
8.3.6 常见数字音频水印算法 209
8.3.7 数字音频水印的评价标准211
8.3.8 数字音频水印的发展趋势213
8.3.9 音频隐写术与数字水印的区别 213
8.4 数字音频隐写分析技术214
8.4.1 隐写分析原理214
8.4.2 数字音频隐写分析分类215
8.4.3 隐写分析常用算法217
8.4.4 隐写分析方法评价220
8.5 数字音频取证技术220
8.5.1 数字音频取证技术步骤221
8.5.2 数字音频取证的分类222
8.5.3 数字音频取证常用算法223
8.5.4 数字音频取证发展趋势224
思考题225
参考文献225
第9章 数字视频内容安全229
9.1 数字视频内容安全基本概念229
9.1.1 数字视频概述229
9.1.2 数字视频压缩编码基础231
9.1.3 数字视频常见格式232
9.1.4 数字视频编码技术234
9.1.5 数字视频内容安全技术分类237
9.2 数字视频内容加密技术238
9.2.1 数字视频加密技术概述238
9.2.2 数字视频加密典型算法240
9.3 数字视频隐写与水印技术242
9.3.1 数字视频隐写技术242
9.3.2 数字视频水印技术244
9.3.3 数字视频隐写与水印典型算法245
9.4 数字视频隐写分析技术249
9.4.1 数字视频隐写分析概述249
9.4.2 数字视频隐写分析典型算法251
9.5 数字视频取证技术254
9.5.1 数字视频取证技术分类254
9.5.2 数字视频取证技术典型算法257
思考题259
参考文献260
第10章 数据库安全262
10.1 数据库安全基本概念262
10.1.1 数据库的基本概念262
10.1.2 常用数据库系统与SQL语言263
10.1.3 数据库的数据特点265
10.1.4 数据库安全概述266
10.1.5 数据库安全标准268
10.2 数据库面临的安全威胁269
10.3 数据库安全访问策略271
10.3.1 访问控制技术271
10.3.2 数据库其他安全访问策略273
10.4 数据库水印技术274
10.4.1 数据库水印分类274
10.4.2 数据库水印的技术要求274
10.4.3 数据库水印的攻击275
10.4.4 数据库水印算法276
10.5 数据库安全管理277
10.5.1 数据库安全管理要求277
10.5.2 数据库加密技术277
10.5.3 数据库审计技术278
思考题278
参考文献279
第1章 绪论1
1.1 数字内容的基本概念1
1.1.1 数字内容的概念与特征1
1.1.2 数字内容的分类2
1.1.3 数字内容的特性2
1.1.4 数字内容相关技术3
1.2 数字内容面临的威胁与分类3
1.2.1 数字内容面临的威胁3
1.2.2 威胁的分类4
1.3 数字内容安全技术4
1.3.1 数字内容安全技术的发展历程4
1.3.2 数字内容安全的研究内容5
思考题6
参考文献6
第2章 信息加密技术7
2.1 密码学基础7
2.2 古典密码技术8
2.2.1 代替密码 8
2.2.2 置换密码14
2.3 对称密钥密码技术15
2.3.1 基本概念15
2.3.2 流密码技术15
2.3.3 分组密码技术18
2.3.4 对称密钥密码的分析方法25
2.4 公钥加密技术27
2.4.1 基本概念27 2.4.2 RSA公钥密码算法28
2.4.3 ElGamal算法29
2.4.4 椭圆曲线公钥密码算法30
2.5 新型密码技术32
2.5.1 新型密码技术简介32
2.5.2 混沌密码技术33
2.5.3 量子密码技术37
思考题40
参考文献42
第3章 消息认证与数字签名43
3.1 消息认证与数字签名概述43
3.2 单向Hash函数44
3.1.1 基本概念44
3.1.2 常见的单向Hash函数45
3.1.3 单向Hash函数的攻击方法51
3.2 消息认证码53
3.2.1 基本概念53
3.2.2 常见的消息认证码算法54
3.2.3 分组加密与消息认证码56
3.3 数字签名技术58
3.3.1 基本概念58
3.3.2 常用的数字签名体制59
3.3.3 盲签名和群签名61
3.4 消息认证模式63
3.4.1 消息的完整性与消息认证63
3.4.2 消息认证模式65
3.4.3 消息认证方式65
思考题65
参考文献67
第4章 信息隐藏与数字水印68
4.1 基本概念68
4.2 信息隐藏技术73
4.2.1 信息隐藏技术的发展历程73
4.2.2 信息隐藏技术的分类与要求74
4.2.3 信息隐藏技术的基本原理与模型75
4.2.4 空域信息隐藏技术76
4.2.5 变换域信息隐藏技术78
4.2.6 其他信息隐藏技术79
4.3 数字水印技术80
4.3.1 数字水印的框架和分类80
4.3.2 数字水印的评价指标82
4.3.3 数字水印的攻击方法83
4.3.4 版权保护数字水印技术85
4.3.5 内容认证数字水印技术86
4.3.6 可逆水印技术87
4.3.7 软件水印技术97
4.4 信息隐藏与数字水印的应用与发展100
4.4.1 信息隐藏技术的应用与发展方向100
4.4.2 数字水印技术的应用和发展方向101
思考题102
参考文献102
第5章 数字取证技术104
5.1 数字取证基本概念105
5.1.1 数字取证概念105
5.1.2 取证过程模型106
5.1.3 数字取证常用工具108
5.2 数字取证分类108
5.2.1 数字取证技术的分类108
5.2.2 证据取证分析技术分类111
5.2.3 取证技术产品、标准和规范112
5.3 数字内容篡改取证112
5.3.1 数字内容篡改手段112
5.3.2 数字内容篡改取证方法的评价指标115
5.3.3 数字内容篡改取证方法116
5.4 数字内容来源取证119
5.4.1 数字内容的来源渠道119
5.4.2 数字内容来源取证方法的评价指标121
5.4.3 数字内容来源取证方法122
5.5 数字内容隐密分析取证124
5.5.1 隐密分析取证研究概念及系统模型124
5.5.2 隐密分析取证分类125
5.5.3 隐密分析方法的评价指标126
5.5.4 常见的隐密分析方法127
思考题130
参考文献130
第6章 文本内容安全133
6.1 文本内容安全基本概念133
6.1.1 文本数据的概念、分类及表示134
6.1.2 文本字符的编码方式135
6.1.3 自然语言处理136
6.1.4 文本内容安全的技术分类139
6.2 文本内容加密技术140
6.2.1 文本内容加密技术的分类140
6.2.2 典型的文本加密方法 140
6.3 文本隐写与文本水印技术141
6.3.1 文本隐写技术142
6.3.2 文本数字水印技术145
6.3.3 典型的文本隐写与水印方法150
6.4 文本过滤与分类技术153
6.4.1 文本过滤技术154
6.4.2 文本分类技术157
6.4.3 典型的文本过滤和分类方法160
6.5 文本隐写分析技术164
6.5.1 文本隐写分析技术概述164
6.5.2 典型的文本隐写分析方法168
思考题169
参考文献169
第7章 数字图像内容安全172
7.1 数字图像内容安全基本概念172
7.1.1 数字图像的概念、分类及特点172
7.1.2 数字图像的编码方式175
7.1.3 数字图像处理技术180
7.1.4 数字图像内容安全的技术分类183
7.2 数字图像内容加密技术184
7.2.1 数字图像加密技术分类184
7.2.2 典型的数字图像加密算法185
7.3 数字图像内容隐写与水印技术188
7.3.1 数字图像水印的分类189
7.3.2 典型的数字图像水印算法190
7.4 数字图像内容隐写分析技术192
7.4.1 数字图像隐写分析技术分类192
7.4.2 典型的数字图像隐写分析算法192
思考题197
参考文献198
第8章 数字音频内容安全200
8.1 数字音频内容安全基本概念200
8.1.1 音频信号的数字表示200
8.1.2 音频文件的存储格式201
8.1.3 音频信号的传输环境201
8.1.4 人类听觉特性202
8.2 数字音频内容加密技术 203
8.2.1 数字音频加密技术简介203
8.2.2 数字音频加密技术分类203
8.3 数字音频隐写与水印技术204
8.3.1 音频数据中的常用隐写算法204
8.3.2 音频隐写工具206
8.3.3 音频数字水印基本原理206
8.3.4 数字音频水印的基本要求207
8.3.5 数字音频水印的算法分类207
8.3.6 常见数字音频水印算法 210
8.3.7 数字音频水印的评价标准211
8.3.8 数字音频水印的发展趋势213
8.3.9 音频隐写术与数字水印的区别 214
8.4 数字音频隐写分析技术214
8.4.1 隐写分析原理214
8.4.2 数字音频隐写分析分类215
8.4.3 隐写分析常用算法217
8.4.4 隐写分析方法评价220
8.5 数字音频取证技术221
8.5.1 数字音频取证技术步骤221
8.5.2 数字音频取证的分类223
8.5.3 数字音频取证常用算法224
8.5.4 数字音频取证发展趋势225
思考题225
参考文献226
第9章 数字视频内容安全229
9.1 数字视频内容安全基本概念229
9.1.1 数字视频概述229
9.1.2 数字视频压缩编码基础231
9.1.3 数字视频常见格式232
9.1.4 数字视频编码技术234
9.1.5 数字视频内容安全技术分类237
9.2 数字视频内容加密技术238
9.2.1 数字视频加密技术概述238
9.2.2 数字视频加密典型算法240
9.3 数字视频隐写与水印技术243
9.3.1 数字视频隐写技术243
9.3.2 数字视频水印技术244
9.3.3 数字视频隐写与水印典型算法246
9.4 数字视频隐写分析技术249
9.4.1 数字视频隐写分析概述250
9.4.2 数字视频隐写分析典型算法252
9.5 数字视频取证技术255
9.5.1 数字视频取证技术分类255
9.5.2 数字视频取证技术典型算法258
思考题260
参考文献260
第10章 数据库安全262
10.1 数据库安全基本概念262
10.1.1 数据库的基本概念262
10.1.2 常用数据库系统与SQL语言263
10.1.3 数据库的数据特点265
10.1.4 数据库安全概述266
10.1.5 数据库安全标准268
10.2 数据库面临的安全威胁269
10.3 数据库安全访问策略271
10.3.1 访问控制技术271
10.3.2 数据库其他安全访问策略273
10.4 数据库水印技术274
10.4.1 数据库水印分类274
10.4.2 数据库水印的技术要求274
10.4.3 数据库水印的攻击275
10.4.4 数据库水印算法276
10.5 数据库安全管理277
10.5.1 数据库安全管理要求277
10.5.2 数据库加密技术277
10.5.3 数据库审计技术278
思考题278
参考文献279[1]