Multimedia Encryption and Authentication Techniques and Applications (Internet and Communications) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Auerbach Publications

作者:Borko Furht

出品人:

页数:408

译者:

出版时间:2006-05-03

价格:USD 93.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849372124

丛书系列:

图书标签:

Multimedia Security
Encryption
Authentication
Digital Watermarking
Information Hiding
Network Security
Communications Security
Data Protection
Multimedia Forensics
Security Protocols

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具体描述

Intellectual property owners must continually exploit new ways of reproducing, distributing, and marketing their products. However, the threat of piracy looms as a major problem with digital distribution and storage technologies. "Multimedia Encryption and Authentication Techniques and Applications" covers current and future trends in the design of modern systems that use encryption and authentication to protect multimedia content. Containing the works of contributing authors who are worldwide experts in their fields, this volume is intended for researchers and practitioners, as well as for those who want a broad understanding of multimedia security.In the wake of the explosive growth of digital entertainment and Internet applications, this book is a definitive resource for scientists, researchers, programmers, engineers, business managers, entrepreneurs, and investors. This book describes and evaluates the state of the art in multimedia encryption and authentication techniques and related technologies, architectures, standards, and applications. It includes advanced topics, such as chaotic encryption techniques for digital images and video, as well as streaming media encryption. It focuses on digital rights management issues for video and for consumer devices. It covers key management and protection for IP multimedia, digital media fingerprinting, and signature-based media authentication.

数字时代的信息安全基石：理解与实践多媒体加密与认证在信息爆炸的互联网时代，多媒体内容以其直观、生动的特性，成为信息传播和交流的主要载体。从高清视频、动听的音乐到精美的图像，多媒体的应用渗透到我们生活的方方面面。然而，伴随而来的，是对其信息安全日益严峻的挑战。盗版、篡改、非法传播等问题，不仅损害了内容创作者的合法权益，更可能对国家安全、商业机密乃至个人隐私造成严重威胁。因此，理解并掌握多媒体内容的加密与认证技术，已成为数字时代信息安全不可或缺的关键环节。本书旨在深入探讨多媒体加密与认证的核心技术原理、前沿发展及其在实际应用中的多元化部署。我们将跳脱出单一技术的罗列，而是从系统性的角度出发，揭示这些技术如何协同工作，构建坚固的信息安全防线。本书内容详实，逻辑严谨，旨在为研究人员、工程师、安全专家以及对多媒体安全感兴趣的读者提供一本权威的参考指南。第一部分：多媒体加密技术：守护内容的秘密内容的保密性是信息安全的首要目标。本部分将从基础概念入手，逐步深入到各类先进的多媒体加密技术。加密基础回顾与多媒体特性的考量：在正式进入多媒体加密之前，我们将简要回顾经典密码学的基本概念，包括对称加密与非对称加密的区别、哈希函数的作用等。更重要的是，我们将分析多媒体数据（图像、音频、视频）与传统文本数据在结构、冗余度、感知特性等方面的显著差异。这些差异直接影响着加密算法的设计选择和效率。例如，人眼对图像亮度变化的敏感度远低于色度变化，这为感知加密（Perceptual Encryption）提供了理论基础，即在不影响人眼感知质量的前提下，对不易察觉的部分进行加密。经典加密算法在多媒体中的应用与局限：我们将探讨AES、DES等对称加密算法以及RSA、ECC等非对称加密算法在保护多媒体数据时的一般性应用。然而，直接对高分辨率图像或长视频进行大规模加密，往往会带来巨大的计算开销和存储负担。因此，本书将重点分析这些经典算法在多媒体场景下的优化策略，例如密钥管理、分块加密、硬件加速等。同时，我们也会深入剖析其局限性，为后续更专业的技术铺平道路。面向多媒体的特有加密技术：置乱（Scrambling）技术：作为一种相对轻量级的加密手段，置乱通过改变多媒体数据的空间或时间顺序来隐藏原始信息。我们将详细介绍像素置乱（Pixel Scrambling）、块置乱（Block Scrambling）、帧置乱（Frame Scrambling）等方法，并分析其安全性与效率之间的权衡。变换域加密（Transform Domain Encryption）：许多多媒体数据在进行变换（如DCT、DWT、FFT）后，其能量会高度集中在少数系数上。针对这一特性，变换域加密通过对这些变换系数进行加密，能够实现更高的压缩率和更好的安全性。本书将重点介绍基于DCT、DWT的加密算法，以及如何结合变换域的特性设计高效的加密方案。感知加密（Perceptual Encryption）：这是多媒体加密领域极具吸引力的研究方向。我们将深入探讨感知加密的原理，包括利用人眼和人耳的感知阈值，对人眼不易察觉的图像信息或人耳不易察觉的音频信息进行加密。我们将分析基于心理视觉模型（Psychovisual Model）和心理声学模型（Psychoacoustic Model）的感知加密算法，以及如何设计既能有效保护隐私又能最大程度保留感知质量的加密方案。水印加密（Watermarking Encryption）：除了内容保密，在多媒体中嵌入不可见的“水印”用于版权保护或身份认证也至关重要。本书将区分数字水印与内容加密，但同时强调水印技术与加密技术的融合，例如如何将加密后的水印嵌入到已加密或未加密的多媒体数据中，以增强整体的安全性。密钥管理与分发：无论何种加密技术，安全有效的密钥管理都是其生命线。我们将探讨对称密钥与非对称密钥在多媒体场景下的分发、更新与撤销机制，以及基于PKI（公钥基础设施）和可信第三方（Trusted Third Party）的密钥管理方案。第二部分：多媒体认证技术：保证内容的真实与完整除了加密，确保多媒体内容的真实性和完整性同样重要。本部分将聚焦于如何验证内容的来源和防止非法篡改。数字签名（Digital Signatures）：数字签名是实现认证和不可否认性的核心技术。我们将深入讲解数字签名的工作原理，包括私钥签名、公钥验签的过程。在多媒体领域，我们将探讨如何对大量的多媒体数据生成高效的数字签名，以及如何应对大规模多媒体文件签名带来的挑战。消息认证码（MACs）： MACs与数字签名类似，也能提供数据完整性验证，但它通常依赖于共享密钥，效率更高。我们将分析HMAC、CMAC等常用的MAC算法，并探讨其在流媒体认证、文件完整性校验中的应用。基于哈希函数的完整性校验：虽然哈希函数本身不提供认证，但它可以与数字签名或MACs结合使用，高效地校验数据的完整性。我们将深入讲解MD5、SHA系列等哈希算法，并分析其在多媒体文件校验、数据完整性检查中的作用。多媒体内容的完整性验证：针对多媒体数据，我们将探讨一些专门的完整性校验方法，例如基于关键帧摘要（Key Frame Summarization）的视频完整性验证，以及基于音频指纹（Audio Fingerprinting）的音频完整性验证。这些方法能够以较低的计算成本，快速判断多媒体内容是否被篡改。不可否认性（Non-repudiation）：通过数字签名等技术，可以确保内容的发送者或接收者无法抵赖其行为。本书将重点阐述如何在多媒体交互系统中实现和保障不可否认性。第三部分：多媒体加密与认证的应用场景与挑战理论与实践相结合，本部分将深入分析多媒体加密与认证技术在各个领域的具体应用，并探讨当前面临的挑战与未来发展趋势。数字版权管理（DRM）： DRM是多媒体加密和认证最典型的应用之一。我们将深入分析DRM系统的架构，包括内容加密、授权管理、播放控制等关键环节，并探讨如何利用加密和认证技术，在保护内容所有者权益的同时，满足用户的合理使用需求。安全通信（Secure Communication）：安全视频会议与直播：随着远程办公和在线教育的普及，视频会议和直播的安全至关重要。我们将分析如何利用加密技术保证视频流的机密性，以及如何利用认证技术防止虚假身份的加入和恶意干扰。 VoIP（网络电话）安全：语音通信的保密性需要端到端的加密和认证。我们将探讨SRTP等协议，以及如何确保VoIP通话不被窃听或篡改。数字内容保护（Content Protection）：流媒体保护：如何在流媒体传输过程中防止内容被非法复制和传播？本书将探讨各种流媒体内容保护技术，包括内容分发网络（CDN）的安全策略，以及客户端的加密播放机制。蓝光/DVD内容保护：尽管传统媒体的数字内容保护技术已相对成熟，但其原理仍具有借鉴意义。我们将简要回顾这些技术，并分析其演进。身份认证与访问控制（Authentication and Access Control）：安全的多媒体身份验证：如何利用生物特征识别（如人脸识别、声纹识别）的加密和认证技术，实现安全可靠的身份验证？多媒体内容的访问权限管理：如何基于用户的身份和授权，控制其对特定多媒体内容的访问和操作？新兴应用与挑战：物联网（IoT）中的多媒体安全：随着智能家居、可穿戴设备的发展，大量的多媒体数据在IoT环境中产生和传输。如何为这些资源受限的设备提供有效的加密和认证解决方案？人工智能（AI）与多媒体安全： AI在生成和处理多媒体内容方面展现出强大能力，但同时也带来了深度伪造（Deepfake）等安全挑战。本书将探讨如何利用加密和认证技术，应对AI带来的新的安全威胁，以及如何利用AI辅助安全防护。量子计算时代的安全挑战：随着量子计算技术的不断发展，现有的公钥加密算法可能面临破解风险。我们将简要探讨后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）在多媒体安全领域的潜在影响和发展方向。隐私保护计算（Privacy-Preserving Computation）：如何在不暴露原始数据内容的前提下，对多媒体数据进行分析和处理？我们将介绍差分隐私（Differential Privacy）等概念，以及它们在多媒体隐私保护方面的应用。总结：本书力求全面而深入地解析多媒体加密与认证的理论体系与实践应用。通过对核心技术的详细阐述，以及对实际应用场景的深入剖析，我们希望能帮助读者构建起对多媒体信息安全坚实的认知基础，并掌握应对各类安全挑战的有效工具。在这信息安全日益重要的时代，本书将成为您探索和实践多媒体安全领域的宝贵向导。