امروزه تصدیق هویت بر مبنای اطلاعات زیست سنجی برای دسترسی مجاز به سامانه های اطلاعاتی مورد توجه خاص قرار گرفته است. هدف این رساله بررسی یک سامانه نمونه تصدیق هویت بر مبنای تشخیص اثر انگشت و ارائه روشهایی جهت تقویت امنیت آن می باشد. با بررسی نقاط مختلفی که اینگونه سامانه ها ممکن است مورد حمله قرار گیرند، این رساله، به ارائه و ارزیابی دو روش آب نشان برای حفاظت سامانه در مقابل دو دسته از این حملات پرداخته است. نقاط آسیب پذیر مورد توجه در این رساله، پایگاه داده سامانه و خروجی حسگر دریافت اثر انگشت می باشند. جهت حفظ امنیت در پایگاه داده، یک الگوریتم آب نشان شکننده بر مبنای تبدیل موجک گسسته ارائه شده است. در این الگوریتم، با استفاده از ویژگیهای استخراج شده از تصویر اثر انگشت بعنوان رشته آب نشانه، دو قابلیت بطور همزمان تامین می شود: (1) امکان تشخیص حملات احتمالی در تصاویر ذخیره شده در پایگاه داده و (2) تقویت عملکرد الگوریتم تطبیق اثر انگشت با استفاده از تئوری تلفیق داده. همچنین به منظور حفاظت خروجی حسگر در مقابل حمله "ارسال مجدد"، یک الگوریتم آب نشان مقاوم نیز در خروجی حسگر سامانه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از روشهای آب نشان فوق، علاوه بر تامین امنیت در سامانه های زیست سنج، بهبود قابل ملاحظه ای در نرخهای خطا در اینگونه سامانه ها ایجاد می کند. در ادامه رساله، الگوریتمهای آب نشان پیشنهادی از نظر ظرفیت پنهان سازی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. برای تخمین ظرفیت پنهان سازی، دو روش مختلف ارائه شده است. این روشها، راهکاری برای توزیع مناسب انرژی آب نشانه در باندهای فرکانسی مختلف ارائه می دهد که می تواند با ثابت نگهداشتن میزان mse ظرفیت پنهان سازی مناسبی فراهم کند. این روشها برای الگوریتمهای پیشنهادی و برای سه پایگاه داده مختلف ارزیابی شده اند. امنیت الگوریتمهای پیشنهادی نیز بر مبنای قضیه شانون مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور اطلاعات متقابل و تابع ابهام برای هر یک از الگوریتمها محاسبه شده است. نتایج نشان دهنده امنیت خوب الگوریتمهای پیشنهادی در مقایسه با سایر الگوریتمهای ارائه شده می باشد.

با توجه به گسترش روز افزون ارتباطات در دنیای امروز ، ضرورت کنترل بهینه ارتباطات در محیط های گوناگون اداری ، چندرسانه ای ، فیزیکی ، دیجیتالی و امنیتی بیش از پیش روشن می شود. حفاظت از داده ها در مقابل کپی برداری و جعل از اهمیت بالایی برخوردار است به همین دلیل باید از راهکارهایی برای کنترل کپی کردن استفاده نمود. یکی از این راهکارها ، استفاده از تکنیک واتر مارکینگ می باشد.واتر مارکینگ به معنای پنهان کردن داده ها در تصاویر است به نحوی که با چشم قابل تشخیص نباشد و فقط افراد مجاز قادر به استخراج این داده ها باشند. در این پایان نامه ابتدا با واترمارکینگ که یکی از مهمترین روش های مخفی کردن اطلاعات است آشنا می شویم و از اهداف و کاربردهای واترمارکینگ، دسته بندی آن وپارامترهای تاثیر گذار روی آن سخن می گوییم. همچنین به معرفی تئوری کدینگ و توضیحات مختصری از کدینگ bch و reed- solomon می پردازیم. در ادامه الگوریتمی مقاوم برای واترمارکینگ معرفی می کنیم که مبتنی بر svd و dwt است و برای بهتر کردن مقاومت آن از کدینگ های تصحیح خطا استفاده می کنیم که در دو مرحله اعمال می شود و در نهایت برای اندازه گیری مقاومت یک الگوریتم با تئوری اطلاعات به معیاری برای مقاومت می رسیم که نتایج شبیه سازی، بالا بودن مقاومت الگوریتم پیشنهادی از نظر همبستگی و تئوری اطلاعات را نسبت به الگوریتم های پایه معرفی شده نشان می دهد.

چکیده : امروزه با توجه به پیشرفت های روز افزون شبکه های ارتباطی مانند اینترنت ، ارتباط کاربران با یکدیگر و دسترسی آن ها به منابع اطلاعاتی مختلف به راحتی صورت می گیرد و کاربران شانس زیادی را در استفاده از اطلاعات چند رسانه ای دارا می باشند. بنابراین حفظ حقوق این رسانه ها به یک موضوع مهم تبدیل شده است. هم چنین کاربران می خواهند بدانند که آیا اطلاعاتی که در دسترس آن ها می باشد تصدیق شده می باشند یا نه و از نظر اعتبار در چه سطحی قرار دارند. در سیستم های نظارت ویدئویی اتوماتیک (vs) موضوع تصدیق کردن مضمون ویدئو از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تصاویر ویدئویی و عکس های دیجیتالی می توانند به سادگی دستکاری شوند و اگر احتمالی برای سندیت قانونی آنها وجود نداشته باشند، هیچ ارزشی برای ارائه شدن به عنوان یک مدرک قانونی ندارند. از این رو در این پروژه روش های مختلف سندیت مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش های ابتدایی، سندیت رسانه با تصدیق بسته های اطلاعات چند رسانه ای ، مطرح گشته است. سندیت رسانه ها در این سطح با استفاده از گراف های مختلف مانند گراف پروانه ای انجام می شود. این گراف ها با ایجاد افزونگی از اتلاف بسته ها در یک شبکه پراتلاف، جلوگیری می کنند. ولی هرکدام از آن ها دارای مزایا ومعایبی می باشند.لازم به ذکر است پارامترهای موجود در این طرح ها،با یکدیگردر کشمکش می باشند و بهبود یکی ممکن است باعث تخریب دیگری گردد. در بخش چهارم واترمارک بعنوان ابزاری مهم برای سندیت مطرح شده است. هدف عمده توسعه تکنیک های واترمارکینگ تصویر، بهبود در مقاومت و غیر مشاهده بودن آنهاست. در پایان این فصل یک تکنیک واترمارکینگ ترکیبی مبتنی بر ویولت و تجزیه مقادیر منفرد مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم الگوریتم های مبتنی بر svdوdctمورد بررسی قرار گرفته و شبیه سازی شده است. از ویژگی های عمده این الگوریتم ها کیفیت بالای تصویر در ضرایب جاسازی واترمارک پایین می باشد که می توان از این ویژگی برای سندیت به طرز مطلوبی بهره برد. همچنین با تغییر در چینش فرکانسی در جاسازی واترمارک مقاوت این الگوریتم ها به طرز قابل قبولی بالا رفته است. در پایان ارائه هر الگوریتم نیز شبکه عصبی به عنوان ابزاری مفید برای رسیدن به مقادیر مطلوب ضرایب جاسازی واترمارک مورد استفاده قرار گرفته است.

در سالهای اخیر به دلیل گسترش سیستم های الکترونیکی و مخابراتی، نیاز به کاهش تاثیرات مخرب مختلف و افزایش کیفیت اطلاعات بیشتر احساس می شود. از جمله این تاثیرات مخرب می توان به نویزهای مخرب اطلاعات اشاره نمود که اطلاعات می توانند تصویر، صوت و ... باشند. در این پایان نامه منظور از اطلاعات، تصاویر دیجیتالی هستند. نویز جزء اجتناب ناپذیر سیستم های الکترونیکی و مخابراتی است و در برخی زمینه ها تاثیر بسزایی در اطلاعات گذاشته و آنها را دستخوش تغییر می نماید. از این رو دانشمندان سعی در کاهش نویز در این سیستم ها با استفاده از الگوریتم های مختلف دارند. یکی از زمینه های حذف نویز، یعنی حذف نویز بر روی تصویر ثابت با سطح خاکستری است که در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت. نویزها انواع مختلفی دارند که بر روی تصویر هر کدام تاثیر خاصی می گذارد و برای حذف هر نویز نیز الگوریتم مشخصی وجود دارد. یکی از این نویزها، نویز نمک و فلفل جمع شونده است که خود نوعی نویز ضربه محسوب می شود که مورد توجه ما در این پایان نامه قرار خواهد گرفت. هدف از پیشنهاد الگوریتمی جهت بازسازی تصاویر نویزی، بازسازی تصاویری است که با نویز نمک و فلفل جمع شونده با چگالی نویزهای بالا موجب تخریب بسیار زیاد تصویر شده و امکان بازسازی را به مقدار زیادی کاهش داده اند. همچنین هدف از تشخیص نوع نویز تصاویر، انتخاب بهترین الگوریتم جهت حذف نویز تصویر بوده که این امر در صورت نداشتن اطلاعات از نویز تصویر ورودی به سیستم، بسیار حائز اهمیت می باشد.