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早在700多年前,第一篇有关于水印的文章发表在手工艺术的领域上。1292年,这篇最早的水印文章在档案室被发现,而档案室所处的城市是意大利法布里亚诺城镇,这座城镇在水印制作产业的改革中起到了重要的作用。今天,数据攻击成为了越来越有利可图的犯罪产业。文献[2]中提到,最近一项研究表明,一次成功的攻击造成的损失几乎相当于整个美国产业的成本。在2014年,网络犯罪对美国企业造成了6053万美元的损失。网络犯罪可以定义为:通过计算机和网络的途径对特定团体,个人以及企业进行在线的攻击。网络攻击能够直接攻击计算机或者不在计算机网络内的目标。 它使受害者遭受巨大的损失和成本开销,损失主要包括数据的丢失,成本开销主要是数据恢复,调查研究,取证和名誉管理等预防措施的成本,同时也包括新技术中的数据投资。 网络攻击同样损害了企业的名誉和降低了当前以及潜在客户的信任度,从而导致营业额和客户占有率下降。目前,数字数据无所不在并且对于拥有者来说非常重要,保护它们不受非法索取,非法复制,详细内容变得十分有必要。随着信息技术的发展,数字数据(声音、图像、视频、数据库以及3D)可能需要与指定的接受者共享,但同时也可能会被怀有恶意目的的第三方蓄意拦截。然而,个人或者组织敏感信息是作为数据存储的,并且为决策支持,资产跟踪以及不同的需求所共享。这些数据在共享时必须保证保密性和完整性,但是很可惜他们很可能遭受到篡改,非法复制和盗版。为了解决上述的问题,在十年前很多技术已经开始被采用,主要有密码学、速记法、指纹识别以及水印。每一种技术都有自己的优点和缺点。目前,任意数据类型的数据库普遍存在,因此保护它们的可靠性和身份认证变得至关重要。针对这些问题,相关学者提出了相应的技术,这些技术各有优劣。 其中,数字水印是一种比较认可的技术,这种技术通过将信息(主要是二进制序列信息)嵌入到多媒体数据中,这些多媒体数据主要包括图像,声音和视频。在脆弱水印技术中,数据的完整性能够得到保护,免受非法篡改。在这篇论文中,针对关系数据库的身份认证和篡改定位的问题,提出了三种方法。首先,我们将数据库设置为不允许任何修改,但这样会导致数据在水印过程中拒绝任何修改为了处理这个问题,我们已经设计和开发出一个具有理论性和实际可行性的无失真的水印技术来保护数值型数据库的身份认证。这种技术首先将数据库分为若干个独立的方阵组。然后,基于组的水印能够被安全地生成,获取和被第三方注册。最后,完整性验证通过计算每组矩阵行列式的值和次对角线来实现的。 因此,这种技术对于任何对数据库的修改有较高的弹性控制,而且篡改能够定位到属性组。 但实际上,在水印嵌入过程中,并不是所有的关系数据库都能被设计成数据修改完全脆弱性的。一些合法的数据库修改必须能够被认可,并且不能被误判为篡改;为了解决这样的问题,我们已经提出了一种新的水印技术。从理论和实际角度出发,这种技术在隐藏关系数据库的信息的同时保留了一些预定义的约束。此外,这种技术主要从水印嵌入和识别的过程中进行优化。在嵌入过程中,单个水印位能够安全地插入到每个数据分块中。在识别过程中,运用一种计算最优阈值来识别使用了优化方法的水印。该技术将数据库分为若干个不同的方阵组,并且在修改数据库的同时保留了每个属性值用户自定义的约束。然后,通过数据库组的行列值来确定哪些属性需要被标记,而且能够识别和定位对数据的恶意修改。我们的第三个技术针对第二种技术做了改进,能够对数值型和非数值型的数据库进行身份认证。这种技术首先将数据库进行分组,然后将每组按照一定的顺序将元祖进行排序,并且计算方阵组中非数值型的数据的ASCII码,最后将它使用在水印的嵌入和解码过程中。这种技术能够识别和定位任何对数据库的恶意修改。