矢量地图的安全问题与一种可逆数字水印认证方案①鄙承永(1974-)，河北石家庄人，在读博士生，研究方向为数字水印和信息安全，E—m甜：ch即g归唱．瑚d印．hit·edu·血map；眦trity；integrity；reversibleMapsmapsmaprequirements邵承永王孝通徐小刚SchemeChengyong，Wangta．Watermarkingproblems．Basingpror瑙ed．(海军大连舰艇学院航海系，大连116018)SecurityIssuesofVectorandReversibleAuthentication(Daljan16018)mDstInfonamtionSystem(GIs)．thepaper，therelatedbeda—cmonwatermarking，severalunsolvedauthentication摘要：数字矢量地图作为GIS系统中最重要的数据组成部分，在许多领域具有广泛的应用前景。同时，与其他电子媒体一样，它也面临着数字版权保护的问题。另外。尽管矢量地图具有高精度和无损缩放等优良特性，但在某些场合下仍旧不能取代传统纸质地图的地位，典型的例子包括军事地图以及海图。限制矢量地图应用的并不是技术因素，而是这些特殊的应用场合对地图数据的安全性具有更加严格的要求。本文分析了矢量地图的应用所面临的主要安全问题，并将其归为两大类，即地图数据的真实性问题和完整性问题。数字水印技术为上述问题提供了潜在的解决方案。结合当前针对矢量地图的数字水印技术的研究现状，本文分析并提出了当前该领域尚需解决的主要问题。最后，针对数据真实性问题，本文提出了一种基于可逆脆弱水印技术的矢量地图数据认证方案。关键词：矢量地图数据安全完整性可逆认证ShaoXiaotong，XuXiaogangNavalAcademy．Dalian柚】stmd：DigitalhnportamdataGecIgraphicalLikedigitalmedias。theapplicationalsoproblemcopyright。tection．Furthermore，althoughhavinghighercapabilitybeinglosslesslysealed，digitalstilltakeplacetraditionalmilitarycharts，etc．Theoomesfromtechnology，buttheseSpecialenvironments．Inthiscategorizedclass箦．i．e．theauthenticityintegritytechnologyprovidepotentialforproblevnswillFurthermore，towardsintegrity，aschemefragilewatermarkingKeywords：digitala1isinmanyotherfacespro-precisionvemDrsuchmainaspectsecurityissuesintotwosolutionsstudygeneralizedpaper．issuereversibleutilizing①基金项目：国家自然科学基金资助项目(60473141)vectolrtypenotvectorstatevecff．orcan80nleasseal"P．aS0n矢量地图的安全问题2矢量地图的数字水印技术需要解决的问题0引言信息查询、交通导航、基于WEB的地理信息检入幅度控制在空间座标允许的误差范围之内；其交通运输规划与管理随着信息技术的飞速发展，地理信息系统(GIS)日益广泛应用于多种领域，例如城市地理索、以及遍及农、林、牧业的资源管理和监测。在军事领域，GIS不仅能够用于导航和制导，而且能够与指挥决策系统相结合，为指挥人员提供直观、实时和高精度的战场态势。作为一种综合决策系统，GIS系统中最核心的数据就是数字化地图，而矢量地图又是数字地图的主流形式。在GIS应用系统中，不可避免的需要共享部分矢量地图数据，这就导致了矢量地图数据与网络时代的多种数字媒体数据一样，都面临着数据的安全保护问题。首先，矢量地图具有较高的生产成本。地图的勘测、数字化以及矢量化需要耗费很多物力和人力资源，因此矢量地图数据通常是有偿使用的，这就带来了数据的防止盗版和任意拷贝的问题。另外，很多特殊的场合对于地图数据的安全性具有特殊的要求，例如应用于军事和航海的地图，地图数据的泄漏和篡改是不能允许的，因此需要提供可靠的数据验证手段。在多媒体领域，数字水印技术被看做是传统数据加密技术的有力辅助手段，用于毹决数据版权保护问题。该技术同样可以应用于矢量地图数据。但是，由于矢量地图数据具有其独特的特点，因此针对