向量地圖數位浮水印技術研究（簡體書）

孫建國，男，1981年出生于黑龍江省彥縣，博士，哈爾濱工程大學計算機實驗教學中心副主任、國家保密學院實驗室主任，碩士生導生。主要研究方向為信息安全、特種木馬防護與檢測技術研究、信息隱藏等。至今，發表20余篇核心期刊論文，均被EI/SCI檢索和收錄，發表10余篇引用頻次較高的外文文獻。出版學術著作5部，獲得多項國家級、省級教學成果獎。

《矢量地圖數字水印技術研究》內容簡練，通俗易懂。既可供高等院校信息安全、地理信息系統相關師生使用，又可以作為開發人員和技術人員的設計參考書，也可供對地理信息系統安全、數字地圖水印技術感興趣的讀者閱讀。

第1章 緒論
1.1 背景及意義
1.2 基礎知識及理論
1.2.1 數字矢量地圖的基本特征
1.2.2 數字水印的定義與實現
1.2.3 水印算法的一般評測標準
1.2.4 國內外研究情況
1.3 數字矢量地圖水印算法的研究熱點
1.4 小結
第2章 數字矢量地圖水印算法的基本原理
2.1 數字矢量地圖水印算法的研究階段
2.2 數字矢量地圖水印攻擊方法
2.3 數字矢量地圖水印算法評測方法
2.3.1 水印算法的主要評測指標
2.3.2 水印算法的基本評測過程
2.3.3 水印算法的評測技術
2.4 數字矢量地圖的內容特征模型
2.4.1 矢量地圖的數據結構
2.4.2 矢量地圖的文件結構
2.4.3 矢量地圖的內容特征模型
2.5 小結
第3章 基于屬性特征的數字水印算法
3.1 問題的提出
3.1.1 傳統數字矢量地圖水印算法
3.1.2 無損數字水印技術的研究
3.2 無損數字水印算法的設計方案
3.2.1 水印算法無損性能的分析
3.2.2 矢量地圖的屬性特征信息描
3.2.3 零比特動態擴展技術
3.3 目標節點的選取策略
3.3.1 目標節點的選取目標及標準
3.3.2 基于網格密度的空間聚類分析方法
3.3.3 關鍵性目標節點提取
3.4 數字水印算法的實現過程
3.5 理論分析與實驗驗證
3.5.1 實驗環境和數據
3.5.2 頑健性測試與分析
3.5.3 安全性分析
3.5.4 隱藏容量分析
3.5.5 內容無損性測試與分析
3.5.6 坐標系轉換分析
3.5.7 可信度推理評測分析
3.5.8 算法的總體評價
3.6 小結
第4章 基于空間特征的數字水印算法
4.1 數字矢量地圖的操作特性
4.2 面向圖元的數字水印算法設計方案
4.2.1 圖元的空間特征信息描述
4.2.2 基于線圖元的水印嵌入機
4.2.3 基于多邊形圖元的水印嵌入機制
4.3 基于空間關系的目標節點選取策略
4.3.1 數字矢量地圖的空間演化特性
4.3.2 目標集的求解算法
4.4 數字水印算法的結構設計與實現
4.5 水印信息與標記的互認證
4.5.1 解釋攻擊的問題描述
4.5.2 互認證方案
4.6 理論分析與實驗驗證
4.6.1 曲線擬合測試
4.6.2 精度約減及格式轉換測試
4.6.3 數據壓縮測試
4.6.4 算法性能分析
4.6.5 集對分析評測驗證
4.7 小結
第5章 基于身份驗證的數字水印算法
5.1 身份識別功能的需求
5.2 自適應指紋特征選取方法
5.2.1 自適應性解釋與討論
5.2.2 雙圖分形編碼的研究與實現
5.3 數字水印算法的實現方案
5.3.1 指紋水印生成方案
5.3.2 水印嵌入與檢測方案
5.3.3 數字零水印擴展方案
5.4 實驗驗證與理論分析
5.4.1 實驗數據集來源
5.4.2 身份驗證準確性分析
5.4.3 視覺系統檢測
5.4.4 身份驗證歧義性分析
5.5 小結
參考文獻

4）泄密源追蹤階段：近5年，隨著數字矢量地圖在國民經濟多個領域的迅速推廣應用，人們發現數字矢量地圖水印算法遭受到的最常見攻擊方式來源于用戶對數字矢量地圖的編輯操作，為此，能夠對抗上述地圖編輯操作的強頑健性數字水印算法成為主要的研究內容。同時，作為事后數字產品安全防護機制，數字水印理應具有泄密源追蹤功能。當矢量地圖被非法拷貝或復制后，可以通過獲得泄密地圖數據來確定地圖來源和責任人以便消除數據風險、并遏止危險的再次發生。基于生物識別技術的泄密源追蹤機制成為數字矢量地圖水印算法的主要研究方向。對該類算法評測的重要指標無疑是身份識別的準確率。
5）消除算法逆向破解風險階段：通過對數字矢量地圖水印算法的研究發現，同現有的信息加密或信息隱藏技術一樣，數字矢量地圖水印算法最終面臨的安全問題就是算法被破解的風險。尤其對于國防、軍隊等關鍵應用領域，數字水印算法一旦被逆向分析破解之后，攻擊者可輕易地去除水印信息并獲得原始的數字矢量地圖，作為合法用戶和國家機關均無法探究被破解地圖的來源。這樣的數據危害會給國家安全、商業企業帶來不可估量的損害和威脅。
對于數字矢量地圖等數字化產品來說，真正切實有效的安全保護措施必然需要法律制度來約束和保障。數字產品版權立法保護將是未來發展的必由之路。