基于水印的电子印章生成方法、装置、系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于水印的电子印章生成方法、装置、系统及存储介质，用于提高了电子印章的安全性。本发明专利技术方法包括：获取原始文件和密钥；对原始文件进行MD5计算，获得128位的十六进制的字符串；将128位的十六进制的字符串转换为16×16的原始水印矩阵；对原始水印矩阵进行置乱，得到置乱的水印矩阵；通过离散小波变换算法将原始电子印章图像的预置红色分量进行一级小波分解，生成四个子带；对四个子带中位于左上角的第一子带进行奇异值分解，得到第一奇异矩阵S；基于预置公式得到含水印的第二奇异矩阵S′；对第二奇异矩阵S′进行奇异值分解，得到第三奇异矩阵S″，并得到目标子带；将目标子带进行离散小波逆变换，得到合成的红色分量，生成含水印的电子印章图像。

【技术实现步骤摘要】
基于水印的电子印章生成方法、装置、系统及存储介质
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及基于水印的电子印章生成方法、装置、系统及存储介质。
技术介绍
计算机网络是信息传输与发布、提供应用和服务的主要媒体。随着计算机网络技术和多媒体信息处理技术的迅速发展，在给人们带来便利的同时也暴露出越来越严重的安全问题，对网络信息的保护，尤其是网络上日益增多的商业信息和政务信息进行保护己经引起了人们的高度重视。证件的伪造及篡改现在变得容易了，这是因为大部分的防伪印刷品没有相应的信息技术保护，致使其防伪技术不高，不法分子可以大量仿造假证进行违法活动。为了应对日益严峻的信息安全问题，近年来信息安全领域出现了一个新的研究方向：数字水印和信息隐藏，人们用这两项技术作为防止非法伪造、图像安全认证。电子印章是用一种大家所熟悉的签名盖章方式来实现技术性很强的数字签名，传统电子印章采用最低有效位算法(leastsignificantbit，LSB)来进行电子印章的生成，该方法简单易行，但因为LSB算法使用了图像不重要的像素位，因此算法的鲁棒性差，水印信息很容易被各种信号处理操作，如锐化、滤波、几何变形等破坏。
技术实现思路
本专利技术提供了基于水印的电子印章生成方法、装置、系统及存储介质，用于避免电子印章被破坏，提高了电子印章的安全性，增强了对数据的版权保护和完整性保护。本专利技术实施例的第一方面提供一种基于水印的电子印章生成方法，包括：获取原始文件和密钥，所述原始文件为需要覆盖电子印章的文件，所述密钥用于对所述原始文件的所述电子印章进行加密；对所述原始文件进行MD5计算，获得128位的十六进制的字符串；将所述128位的十六进制的字符串转换为128位的二进制字符串，将两段相同的二进制字符串进行拼接并转换成16×16的原始水印矩阵；对所述原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵；通过离散小波变换算法将原始电子印章图像的预置红色分量进行一级小波分解，生成四个子带，所述四个子带包括顺时针排序的第一子带、第二子带、第三子带和第四子带；对所述四个子带中位于左上角的所述第一子带进行奇异值分解，得到第一奇异矩阵S、第一正交矩阵U和第二正交矩阵V；基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′；对所述第二奇异矩阵S′进行奇异值分解，得到第三奇异矩阵S″，并将所述第三奇异矩阵S″与所述第一正交矩阵U以及所述第二正交矩阵V结合，得到目标子带；将所述目标子带、所述第二子带、所述第三子带和所述第四子带进行离散小波逆变换，得到合成的红色分量，并将所述合成的红色分量与预置绿色分量、预置蓝色分量进行合并，生成含水印的电子印章图像。可选的，在本专利技术实施例第一方面的第一种实现方式中，所述对原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵包括：获取所述原始水印矩阵W的大小为M×N，所述M、N为整数；确定所述预置的m序列的迭代次数m；按照标准的Zigzag算法、所述预置的m序列和所述迭代次数m对所述原始水印矩阵W置乱m次，得到置乱的水印矩阵W′。可选的，在本专利技术实施例第一方面的第二种实现方式中，所述按照标准的Zigzag算法、所述预置的m序列和所述迭代次数m对所述原始水印矩阵W置乱m次，得到置乱的水印矩阵W′包括：按照Zigzag的预置扫描顺序R扫描原始水印矩阵W，得到M×N长度的一维数组A；调用预置的m序列对所述一维数组A进行重新排序，得到新的一维数组A′；根据预置扫描顺序r将所述新的一维数组A′恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第一过渡矩阵，所述预置扫描顺序r与所述预置扫描顺序R的扫描顺序相反；按照所述预置扫描顺序R扫描所述第一过渡矩阵，得到M×N长度的一维数组A′；调用所述预置的m序列对所述一维数组A′进行重新排序，得到新的一维数组A″；根据所述预置扫描顺序r将所述新的一维数组A″恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第二过渡矩阵；基于所述预置扫描顺序R和所述预置扫描顺序r对所述第二过渡矩阵进行m-2次置乱，得到所述置乱的水印矩阵W′。可选的，在本专利技术实施例第一方面的第三种实现方式中，所述基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′包括：获取预置的水印嵌入强度参数调用预置公式将所述置乱的水印矩阵W′嵌入到所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′。本专利技术实施例的第二方面提供了一种基于水印的电子印章生成装置，包括：获取单元，用于获取原始文件和密钥，所述原始文件为需要覆盖电子印章的文件，所述密钥用于对所述原始文件的所述电子印章进行加密；计算单元，用于对所述原始文件进行MD5计算，获得128位的十六进制的字符串；转换单元，用于将所述128位的十六进制的字符串转换为128位的二进制字符串，将两段相同的二进制字符串进行拼接并转换成16×16的原始水印矩阵；置乱单元，用于对所述原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵；第一分解单元，用于通过离散小波变换算法将原始电子印章图像的预置红色分量进行一级小波分解，生成四个子带，所述四个子带包括顺时针排序的第一子带、第二子带、第三子带和第四子带；第二分解单元，用于对所述四个子带中位于左上角的所述第一子带进行奇异值分解，得到第一奇异矩阵S、第一正交矩阵U和第二正交矩阵V；嵌入单元，用于基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′；分解合成单元，用于对所述第二奇异矩阵S′进行奇异值分解，得到第三奇异矩阵S″，并将所述第三奇异矩阵S″与所述第一正交矩阵U以及所述第二正交矩阵V结合，得到目标子带；合成单元，用于将所述目标子带、所述第二子带、所述第三子带和所述第四子带进行离散小波逆变换，得到合成的红色分量，并将所述合成的红色分量与预置绿色分量、预置蓝色分量进行合并，生成含水印的电子印章图像。可选的，在本专利技术实施例第二方面的第一种实现方式中，所述置乱单元包括：获取模块，用于获取所述原始水印矩阵W的大小为M×N，所述M、N为整数；确定模块，用于确定所述预置的m序列的迭代次数m；置乱模块，用于按照标准的Zigzag算法、所述预置的m序列和所述迭代次数m对所述原始水印矩阵W置乱m次，得到置乱的水印矩阵W′。可选的，在本专利技术实施例第二方面的第二种实现方式中，所述置乱模块具体用于：按照Zigzag的预置扫描顺序R扫描原始水印矩阵W，得到M×N长度的一维数组A；调用预置的m序列对所述一维数组A进行重新排序，得到新的一维数组A′；根据预置扫描顺序r将所述新的一维数组A′恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第一过渡矩阵，所述预置扫描顺序r与所述预置扫描顺序R的扫描顺序相反；按照所述预置扫描顺序R扫描所述第一过渡矩阵，得到M×N长度的一维数组A′；调用所述预置的m序列对所述一维数组A′进行重新排序，得到新的一维数组A″；根据所述预置扫描顺序r将所述新的一维数组A″恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第二过渡矩阵；基于所述预置扫描顺序R和所述预置扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水印的电子印章生成方法，其特征在于，包括：/n获取原始文件和密钥，所述原始文件为需要覆盖电子印章的文件，所述密钥用于对所述原始文件的所述电子印章进行加密；/n对所述原始文件进行MD5计算，获得128位的十六进制的字符串；/n将所述128位的十六进制的字符串转换为128位的二进制字符串，将两段相同的二进制字符串进行拼接并转换成16×16的原始水印矩阵；/n对所述原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵；/n通过离散小波变换算法将原始电子印章图像的预置红色分量进行一级小波分解，生成四个子带，所述四个子带包括顺时针排序的第一子带、第二子带、第三子带和第四子带；/n对所述四个子带中位于左上角的所述第一子带进行奇异值分解，得到第一奇异矩阵S、第一正交矩阵U和第二正交矩阵V；/n基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′；/n对所述第二奇异矩阵S′进行奇异值分解，得到第三奇异矩阵S″，并将所述第三奇异矩阵S″与所述第一正交矩阵U以及所述第二正交矩阵V结合，得到目标子带；/n将所述目标子带、所述第二子带、所述第三子带和所述第四子带进行离散小波逆变换，得到合成的红色分量，并将所述合成的红色分量与预置绿色分量、预置蓝色分量进行合并，生成含水印的电子印章图像。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于水印的电子印章生成方法，其特征在于，包括：
获取原始文件和密钥，所述原始文件为需要覆盖电子印章的文件，所述密钥用于对所述原始文件的所述电子印章进行加密；
对所述原始文件进行MD5计算，获得128位的十六进制的字符串；
将所述128位的十六进制的字符串转换为128位的二进制字符串，将两段相同的二进制字符串进行拼接并转换成16×16的原始水印矩阵；
对所述原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵；
通过离散小波变换算法将原始电子印章图像的预置红色分量进行一级小波分解，生成四个子带，所述四个子带包括顺时针排序的第一子带、第二子带、第三子带和第四子带；
对所述四个子带中位于左上角的所述第一子带进行奇异值分解，得到第一奇异矩阵S、第一正交矩阵U和第二正交矩阵V；
基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′；
对所述第二奇异矩阵S′进行奇异值分解，得到第三奇异矩阵S″，并将所述第三奇异矩阵S″与所述第一正交矩阵U以及所述第二正交矩阵V结合，得到目标子带；
将所述目标子带、所述第二子带、所述第三子带和所述第四子带进行离散小波逆变换，得到合成的红色分量，并将所述合成的红色分量与预置绿色分量、预置蓝色分量进行合并，生成含水印的电子印章图像。


2.根据权利要求1所述的基于水印的电子印章生成方法，其特征在于，所述对原始水印矩阵采用预置算法和预置的m序列进行置乱，得到置乱的水印矩阵包括：
获取所述原始水印矩阵W的大小为M×N，所述M、N为整数；
确定所述预置的m序列的迭代次数m；
按照标准的Zigzag算法、所述预置的m序列和所述迭代次数m对所述原始水印矩阵W置乱m次，得到置乱的水印矩阵W′。


3.根据权利要求2所述的基于水印的电子印章生成方法，其特征在于，所述按照标准的Zigzag算法、所述预置的m序列和所述迭代次数m对所述原始水印矩阵W置乱m次，得到置乱的水印矩阵W′包括：
按照Zigzag的预置扫描顺序R扫描原始水印矩阵W，得到M×N长度的一维数组A；
调用预置的m序列对所述一维数组A进行重新排序，得到新的一维数组A′；
根据预置扫描顺序r将所述新的一维数组A′恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第一过渡矩阵，所述预置扫描顺序r与所述预置扫描顺序R的扫描顺序相反；
按照所述预置扫描顺序R扫描所述第一过渡矩阵，得到M×N长度的一维数组A′；
调用所述预置的m序列对所述一维数组A′进行重新排序，得到新的一维数组A″；
根据所述预置扫描顺序r将所述新的一维数组A″恢复成M×N的矩阵，得到大小为M×N的第二过渡矩阵；
基于所述预置扫描顺序R和所述预置扫描顺序r对所述第二过渡矩阵进行m-2次置乱，得到所述置乱的水印矩阵W′。


4.根据权利要求2所述的基于水印的电子印章生成方法，其特征在于，所述基于预置公式将所述置乱的水印矩阵嵌入所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′包括：
获取预置的水印嵌入强度参数
调用预置公式将所述置乱的水印矩阵W′嵌入到所述第一奇异矩阵S中，得到含水印的第二奇异矩阵S′。


5.一种基于水印的电子印章生成装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取原始文件和密钥，所述原始文件为需要覆盖电子印章的文件，所述密钥用于对所述原始文件的所述电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保印，蒋哲峰，刘涛，张宝玉，王坤，
申请(专利权)人：中电万维信息技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62