CN108171023A - 数字水印“物电一体”印章处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数字水印“物电一体”印章处理系统，包括印章刻制设备中装有印模生成、数字水印生成嵌入及印章刻制模块组成的制章设备子系统；装于后台服务器中由电子签章模块、电子环境数字水印专用模块和打印数字水印模块组成的数字水印电子印章子系统；以及由印章、印文、印模备案模块，印模查验比对模块和数字水印认证模块组成的数字水印印章备案、查验、认证子系统。系统运行可实现物理印章刻制、加盖，电子签章、打印以及物理、电子印章、印文入网存储查验全过程的数字水印系统控制，并以印章、印文、印模是否含有数字水印信息鉴别真伪。可以解决网上交易和信息交换中信息的真伪、身份确定、责任认定。可实现电子文档和纸质文档(打印)的双重防伪。

Description

数字水印“物电一体”印章处理系统

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及在社会经济活动中对印章及其印文信息的防伪及鉴别技术。

背景技术

本发明涉及的印章是指国家机关，社会团体，企业单位，事业单位使用的单位公章、财务专用章、发票专用章及合同专用章等具有法律效力的专用证章。

在我国，由于历史、传统习惯和社会制度等多方面原因，事务认可的标志是以印文为主、签名为辅，在长期的社会活动中发挥着重要作用。自改革开放以来，国家的经济运作模式由计划经济转入市场经济，标记经济活动的印章和印文就带有权利和财富的双重特征，是执掌与标记经济权利与兑换物资或货币的重要凭证。

因此，国内外犯罪分子和团伙为盗用权利、谋取财富，利用印章行业管理的漏洞，印章制作工艺和技术的缺陷，大肆伪造各级行政机关、海关、税务、公安等执法部门，银行、保险等金融部门，企事业单位法人的印章，扰乱社会公共秩序，破坏经济活动正常运行，给国家、社会和个人造成重大经济损失。

为防范和打击伪造印章、印文的犯罪活动，我国的印章制作和管理部门虽然采取了多重手段加以防范，但是其相关手段也只能基本满足防范手工伪造印章，并不能有效防范使用扫描、拍照经计算机修正制版或激光照排等先进技术手段而伪造的印章、印文。

随着《中华人民共和国电子签名法》的正式施行，赋予了电子签名与文本签名同等的法律效力，电子签章应运而生，为数字化、网络化环境的电子政务和电子商务提供了高效、方便和低成本的技术支持。

然而，随着高清晰度扫描仪、智能手机拍照和彩色打印、复印技术的高速发展和普及应用，电子印章及其法律文件被拷贝、复制滥用、盗用等违法犯罪活动开始猖獗，这对电子印章的管理提出更加严峻地挑战。

在现今数字化、信息化和网络化时代，如何鉴别和防范使用高清晰度扫描、智能手机拍照和彩色打印等高技术手段拷贝、复制、盗用电子印章和电子签名法律文件的违法犯罪行为，有效保护电子政务和电子商务运营合法利益不受侵害，需求具有有效防伪造、防篡改、防拷贝、防复制和具有追踪溯源功能的信息安全新技术迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于：为保证物理和数字环境下的政务和商务活动合法与安全高效运营，有效鉴别打击使用高科技手段拷贝、复制、盗用物理印章、电子印章及其法律文件的违法犯罪活动，提供一种安全可靠、快速高效、鉴别准确的物理、电子印章及其法律文件的防伪鉴别系统——数字水印“物电一体”印章处理系统。这种系统可以为各级行政机关、海关、税务、公安等执法部门，银行、保险等金融部门，企业、事业法人单位，提供具有防篡改、防拷贝、防复制和具有追踪溯源功能的法律印章，以及印章印文在遭受侵害时的有效司法鉴定服务。

本发明的数字水印“物电一体”印章处理系统，包括有：制章设备子系统，以及与制章设备子系统通过网络连接的后台服务器，其特征在于：

制章设备子系统，由印模生成模块、数字水印生成嵌入模块和印章刻制模块组成；

该制章设备子系统中的印模生成模块，接受后台服务器刻制用户申请的印章印模指令后，在生成用户印章印模的同时，通过数字水印生成嵌入模块将用户的制章信息，包括：用户名称、制章时间、制章地点、刻制设备序列号和制章人等信息编码生成用户制章信息，然后将该信息生成印章水印信息图像；对不同的用户制章信息生成不同的印章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些印章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户印章的电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成“数字水印电子印模”，并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案；而后，其印章刻制模块调用“数字水印电子印模”，通过印章刻制设备刻制含有该用户个性化信息的专用防伪数字水物理印章，提供给用户使用。

这种生成的“数字水印电子印模”、刻制的物理印章以及该物理印章加盖到纸质文件上的物理印文，均含有相互一致的鲁棒数字水印信息，从载体中获取所隐藏的这种数字水印信息，即便使用高清晰度扫描、复印、智能手机照相、激光照排等先进技术手段也无法完成。

通过网络与制章设备子系统连接的后台服务器，包括有：安装于后台服务器主机中的数字水印电子印章子系统和数字水印印章备案、查验、认证子系统；其中：

数字水印电子印章子系统，由电子签章模块、电子环境数字水印专用模块和打印数字水印模块组成；

后台服务器在接受用户电子签章申请时，其电子签章模块调用“数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，将用户申请电子签章时提供的信息，包括：用章时间、文件编号、用印设备ID码、用章地点、经办人等信息编码生成用户签章信息，然后将该信息生成签章水印信息图像；对不同的用户签章信息生成不同的签章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些签章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的签章电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成不可被修改、拷贝、复制的含有用章时间等数字水印信息的“签章数字水印电子印模”即“电子文档印章”，提供给用户电子签章使用；并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案。

在后台服务器接受用户打印“电子文档印章”请求时，其打印数字水印模块接受打印指令，调用“签章数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，同步地将用户的打印信息，包括：打印时间、打印地点、打印设备码等信息编码生成用户打印信息，然后将该信息生成打印水印信息图像；对不同的用户打印信息生成不同的打印水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些打印水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的“签章数字水印电子印模”与置乱水印图像，按二值图像水印算法进行数字水印图像融合，生成嵌有所述脆弱数字水印信息的“电子文档印章”，然后由打印设备依据图像置乱秘钥，提取对应的“电子文档印章”，打印出含有所述脆弱数字水印信息的纸质文件，提供给用户使用。这份纸质文件通过复印、扫描、再打印所得到的纸质文件，其原有的脆弱数字水印信息已丢失，文件不再具备签章的有效性。因此，该“电子文档印章”具有防伪造、防篡改、防拷贝、防复制和追踪溯源的功能。

安装于后台服务器主机中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，是由数字水印印章、印文、印模备案模块，印模查验比对模块和数字水印认证模块组成的；

当后台服务器在接受用户对其持有的印章、印文、印模进行认证请求时，该子系统中的印模查验比对模块，接受用户提供的待检电子印模和纸质物理印模，并从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取备案的用户电子印模和纸质物理印模，通过数字水印认证模块提取与还原，将待检与备案的电子印模、纸质物理印模中的数字水印信息进行比对：存在有数字水印信息的为真，认证有效；没有数字水印信息的为伪，认证为无效；并将认证结论提供给用户。

本发明的突出优点是：

(一)采用以数字水印技术为核心的信息隐藏技术，将数字水印信息嵌入隐藏到物理印章、电子印模中，具有极强的防伪溯源功能。

(二)数字水印“物电一体”印章处理系统，可以实现物理印章的数字水印物态保存，具有电子印模与物理印模的高度一致性和唯一性。在制章、电子印章使用、印章备案过程可进行多重数字水印嵌入，但要从载体中获取所隐藏的数字水印信息，即便使用高清晰度扫描、复印、智能手机照相、激光照排等先进技术手段也无法完成，必须由本发明后台服务器中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，通过其数字水印认证模块提取与还原隐藏的数字水印信息才能实现。因此，本发明数字水印“物电一体”印章处理系统，能够安全可靠、快速高效、鉴别准确的提供具有防篡改、防拷贝、防复制和追踪溯源功能的法律印章，以及在印章印文遭受侵害时有效的司法鉴定服务。

(三)在电子环境下可以实现章模/电子印模中数字水印的快速检测和查验。由于本发明可以在章模(物理环境)、电子印模(数字环境)中，根据用户需求自动嵌入制章与用章时间，制章与用章地点，制章及用章设备号码等数字水印信息，方便印章权力人对印章的使用和管控，并为有权威的印章监管、鉴定部门提供章模、电子印模的真伪认证和溯源跟踪信息。

(四)本发明将自动对章模/电子印模添加鲁棒数字水印，对章模/电子印模的打印添加脆弱数字水印。鲁棒数字水印是不可修改的，具有可防止伪造和篡改的功能；而嵌入脆弱数字水印的文件当遭到篡改时，其所含脆弱数字水印信息会丢失。嵌入隐藏这两种数字水印，将为用户提供印章、印文信息追踪溯源和具有法律效力的举证功能，有效地保护用户的权益。

附图说明

图1为本发明数字水印″物电一体”印章处理系统组成图

图2为制章刻制设备子系统刻制防为印章、存储备案及签章操作流程图

图3为数字水印电子印章子系统组成及电子签章、打印操作流程图

图4为数字水印印章备案、查验、认证子系统组成及认证服务操作流程图

图5为制章刻制设备子系统中“数字水印电子印模”生成过程图

图6为装于后台服务器主机USB接口上的相机端、通过相机采集待验物理印模与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的物理印模比对真伪的过程图

图7为装于后台服务器主机USB接口上的PC扫描端、通过PC扫描仪扫描的图像与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的数字水印电子印模比对真伪的过程图

图8为装于后台服务器主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，将采集的待验手机图像或扫描的待验扫描图像，与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的电子印模图像比对真伪的过程图。

附图说明：

图1为本发明“物电一体”印章处理系统的组成，包括有三个组成部分：制章设备子系统，安装于后台服务器主机中的数字水印电子印章子系统和数字水印印章备案、查验、认证子系统，并进一步给出了各子系统的结构组成。

图2为在制章刻制设备子系统中：刻制防为印章、存储备案及签章操作流程图；包括由印模生成模块调用数字水印生成嵌入模块，生成“数字水印电子印模”，并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案；然后，由印章刻制模块调用“数字水印电子印模”，刻制“数字水印物理印章”简称“物理印章”供用户使用；生成的“数字水印电子印模”，提供给用户用于网上电子政务或电子商务签章使用。

图3为数字水印电子印章子系统组成及电子签章、打印操作流程图；

本子系统包括电子签章模块、电子环境数字水印专用模块和印章、印文打印数字水印模块三个组成部分。电子签章操作如下：后台服务器在接受用户电子签章申请时，其电子签章模块调用“数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，将用户申请电子签章时提供的信息进行编码，以多重鲁棒数字水印形态同步嵌入隐藏到“数字水印电子印模”的电子印文中，生成不可被修改、拷贝、复制的含有签章信息的“电子文档印章”，提供给用户电子签章使用；

印章、印文打印数字水印模块接受打印指令，调用“数字水印电子印模”，通过电子环境下数字水印专用模块，生成包含打印信息的“电子文档印章”提供用户打印使用。

图4为数字水印印章备案、查验、认证子系统组成及认证服务操作流程图；这个子系统由数字水印印章、印文、印模备案模块，印模查验比对模块和数字水印认证模块组成。印模查验比对模块，在接受用户提供的待检电子印模和纸质物理印模后，提取数字水印印章、印文、印模备案模块中已备案的用户印模，通过数字水印认证模块提取与还原，将待检与备案的电子印模、纸质物理印模中的数字水印信息进行比对：含有数字水印信息的认证为真，不含数字水印信息的认证为伪。

图5为制章刻制设备子系统中“数字水印电子印模”生成过程图。该制章设备子系统中的印模生成模块，接受后台服务器刻制用户申请的印章印模指令后，在生成用户印章印模的同时，通过数字水印生成嵌入模块将用户的制章信息，包括：用户名称、制章时间、制章地点、刻制设备序列号和制章人等信息编码生成用户制章信息，然后将该信息生成印章水印信息图像；对不同的用户制章信息生成不同的印章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些印章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户印章的电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成“数字水印电子印模”。

图6为装于后台服务器主机USB接口上的相机端、通过相机采集待验物理印模与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的物理印模比对真伪的过程图。

将需查验的物理印模，通过装在主机USB接口上的相机或智能手机采集其物理印模图像，并进行定位矫正；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的纸质印模，并对已备案纸质印模与采集的物理印模图像作图像多重特征比对；数字水印认证模块通过特征匹配算法，从图像多重特征比对中提取与还原数字水印信息，含有数字水印信息的为有效印模，不含数字水印信息的为无效印模。

图7为装于后台服务器主机USB接口上的PC扫端、通过PC扫描仪扫描的图像与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的数字水印电子印模比对真伪的过程图。

将需查验的物理印模，通过装在主机USB接口上的PC扫描仪扫描采集其待验的物理印模图像，并进行定位矫正；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的纸质印模；数字水印认证模块通过其水印真伪分类器，对已备案的纸质印模图像与提取得到的待验图像，进行数字水印信息提取与还原，含有数字水印信息的认证为有效，不含数字水印信息的认证为无效。

图8为装于后台服务器主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，将采集的待验手机图像或扫描得到的待验扫描图像，与数字水印印章备案、查验、认证子系统中备案的电子印模图像比对真伪的过程图。

将需查验的电子印模，通过装在主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，采集其待验的电子印模图像，再对采集的电子印模图像进行定位矫正，并通过水印图像滤镜过滤；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的电子印模，并对其进行水印区域定位；数字水印认证模块，通过其基于统计信息的分类器，对备案的印模图像与待验的电子印模图像，进行数字水印信息提取与还原，含有数字水印信息的印模为有效印模，不含水印信息的为无效。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

一种数字水印“物电一体”印章处理系统，包括有：制章设备子系统及通过网络与其连接的后台服务器，其中：

制章设备子系统，由印模生成模块、数字水印生成嵌入模块和印章刻制模块组成；

该制章设备子系统中的印模生成模块，接受后台服务器刻制用户申请的印章印模指令后，在生成用户印章印模时，其数字水印生成嵌入模块先将用户的制章信息，包括：用户名称、制章时间(精确到秒)、制章地点GPS和精确的地理位置、刻制设备序列号和制章人等信息进行编码，生成用户制章信息；然后将该信息生成印章水印信息图像；对不同的用户制章信息生成不同的印章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些印章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户印章的电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成“数字水印电子印模”，并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案；而后，其印章刻制模块调用“数字水印电子印模”，通过印章刻制设备刻制含有该用户个性化信息的专用防伪数字水物理印章，提供给用户使用。

这种生成的“数字水印电子印模”、刻制的物理印章以及该物理印章加盖到纸质文件上的物理印文，均含有相互一致的鲁棒数字水印信息，但要从载体中获取所隐藏的这种鲁棒数字水印信息，即便使用高清晰度扫描、复印、智能手机照相、激光照排等先进技术手段也无法完成，必须由本案后台服务器中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，通过其数字水印认证模块提取与还原所隐藏的鲁棒数字水印信息才能实现。对非法伪造生成的“电子印模”、刻制的物理印章以及该物理印章加盖到纸质文件上的物理印文，本身就没有数字水印信息存在。而后台服务器存贮备案的“数字水印电子印模”，可供物理印章、电子签章使用后的真伪比对、查验、认证。

通过网络与制章设备子系统连接的后台服务器，包括有：安装于后台服务器主机中的数字水印电子印章子系统和数字水印印章备案、查验、认证子系统；其中：

数字水印电子印章子系统，由电子签章模块、电子环境数字水印专用模块和打印数字水印模块组成；

后台服务器在接受用户电子签章申请时，其电子签章模块调用“数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，将用户申请电子签章时提供的信息，包括：用章时间、文件编号、用印设备ID码、用章地点、经办人等信息编码生成用户签章信息，然后将该信息生成签章水印信息图像；对不同的用户签章信息生成不同的签章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些签章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的签章电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成不可被修改、拷贝、复制的含有用章时间等鲁棒数字水印信息的“电子文档印章”即“签章数字水印电子印模”，提供给用户用于网上电子政务或电子商务签章使用；并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案。

在后台服务器接受用户打印“电子文档印章”请求时，其打印数字水印模块接受打印指令，调用“签章数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，同步地将用户的打印信息，包括：打印时间、打印地点、打印设备码等信息进行编码生成用户打印信息，然后将该信息生成打印水印信息图像；对不同的用户打印信息生成不同的打印水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些打印水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的“签章数字水印电子印模”与置乱水印图像，按二值图像水印算法进行数字水印图像融合，生成嵌有所述脆弱数字水印信息的“电子文档印章”，然后打印设备依据图像置乱秘钥提取对应的“电子文档印章”，打印出含有所述脆弱数字水印信息的纸质文件，提供给用户使用。

这份纸质文件通过复印、扫描、再打印所得到的纸质文件，其原有的脆弱数字水印信息已丢失，文件不再具备签章的有效性。因此，该“电子文档印章”具有防伪造、防篡改、防拷贝、防复制和追踪溯源的功能；

安装于服务器主机中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，是由数字水印印章、印文、印模备案模块，印模查验比对模块和数字水印认证模块组成的；

当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，通过装在主机USB接口上的相机或智能手机采集其印模图像，并进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，接受通过相机或智能手机采集到用户提供的电子印模或纸质印模图像时，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的用户已备案的电子和纸质印模，并对备案与采集的印模图像作图像多重特征比对；数字水印认证模块通过特征匹配算法，从图像多重特征比对中提取与还原数字水印信息，含有数字水印信息的为有效印模，不含数字水印信息的为无效印模。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，可通过装在主机USB接口上的扫描仪扫描需查验的物理印模图像，并进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户纸质印模；数字水印认证模块通过其水印真伪分类器，对已备案的纸质印模图像与需查验的物理印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的认证为有效，不含数字水印信息的认证为无效。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，还可通过装在主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，采集其待验的电子印模图像，再对采集的电子印模图像进行定位矫正，并通过水印图像滤镜过滤；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户电子印模，并对其进行水印区域定位；数字水印认证模块，通过其基于统计信息的分类器，对备案的印模图像与待验的电子印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的印模为有效印模，不含水印信息的为无效。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

本案数字水印“物电一体”印章处理系统用于下述服务：

1、制章服务及操作方法

本案后台服务器，在接受用户刻制印章申请并获取用户提供的审批机关准刻文件后，通过该制章设备子系统中的印模生成模块生成电子印模的同时，其数字水印生成嵌入模块，同步将用户的制章信息，包括：用户名称、制章时间(精确到秒)、制章地点GPS和精确的地理位置、刻制设备序列号和制章人等信息编码生成用户制章信息，然后将该信息生成印章水印信息图像；对不同的用户制章信息生成不同的印章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些印章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户印章的电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成“数字水印电子印模”，而后其印章刻制模块提取生成的“数字水印电子印模”，通过其印章刻制设备刻制含有该用户个性化数字水印信息的专用防伪物理印章，提供给用户使用。

这种生成的“数字水印电子印模”、刻制的物理印章以及该物理印章加盖到纸质文件上的物理印文，均含有相互一致的鲁棒数字水印信息，但要从载体中获取所隐藏的数字水印信息，即便使用高清晰度扫描、复印、智能手机照相、激光照排等先进技术手段也无法完成，必须由本发明后台服务器中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，通过其数字水印认证模块，提取与还原隐藏的数字水印信息才能实现。因而，这种用“数字水印电子印模”为用户刻制出的物理印章，以及用该物理印章加盖到纸质文件上的物理印文，均具有防篡改、防拷贝、防复制的功能。

2、网络化环境的电子签章服务及操作方法

本案后台服务器，在接受用户电子签章申请时，其数字水印电子印章子系统的电子签章模块，调用其备案的“数字水印电子印模”，通过该子系统中电子环境数字水印专用模块，将用户申请电子签章时提供的信息，包括：用章时间(精确到秒)、文件编号、用印设备ID码、用章地点GPS和精确地理位置、经办人等信息编码生成用户签章信息，然后将该信息生成签章水印信息图像；对不同的用户签章信息生成不同的签章水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些签章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的签章电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成不可被修改、拷贝、复制的含有用章时间等鲁棒数字水印信息的“电子文档印章”即“签章数字水印电子印模”，提供给用户网上签章使用，并被存贮于后台服务器备案；对这种“电子文档印章”，如果没有本发明后台服务器中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，通过其数字水印认证模块，提取与还原隐藏其中的数字水印信息进行真伪比对，既便是使用高清晰度扫描、复印、智能手机照相、激光照排等先进技术手段，也无法从中获取所隐藏的鲁棒数字水印信息。因此，提供给用户的“电子文档印章”，可以有效地的在网络化环境下，为用户从事电子政务或电子商务活动签章服务。

3、对“电子文档印章”打印文件的防伪保护服务及操作方法

后台服务器在接受用户对“电子文档印章”的打印请求时，其数字水印电子印章子系统的印章、印文打印数字水印模块接受打印指令，调用“签章数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，同步地将用户的打印信息，包括：打印时间、打印地点、打印设备码等信息进行编码生成用户打印信息，然后将该信息生成打印水印信息图像；对不同的用户打印信息生成不同的打印水印信息图像，对应于不同的图像置乱秘钥，再将这些打印水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的“签章数字水印电子印模”与置乱水印图像，按二值图像水印算法进行数字水印图像融合，生成嵌有所述脆弱数字水印信息的“电子文档印章”，然后打印设备依据图像置乱秘钥提取对应的“电子文档印章”，打印出含有所述脆弱数字水印信息的纸质文件，提供给用户使用。

这份打印的纸质文件，含有用户打印的脆弱数字水印信息，通过复印、扫描、再打印所得到的纸质文件，其原有的脆弱数字水印信息丢失，已不再具备签章的有效性。

4、提供行政与司法认证服务及操作方法

1)当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，通过装在主机USB接口上的相机或智能手机采集其印模图像，并进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，接受通过相机或智能手机采集到用户提供的电子印模或纸质印模图像时，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的用户已备案的电子和纸质印模，并对备案与采集的印模图像作图像多重特征比对；数字水印认证模块通过特征匹配算法，从图像多重特征比对中提取、还原数字水印信息，含有数字水印信息的为有效印模，不含数字水印信息的为无效印模。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

2)当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，可通过装在主机USB接口上的扫描仪扫描需查验的物理印模图像，并进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户纸质印模；数字水印认证模块通过其水印真伪分类器，对已备案的纸质印模图像与需查验的物理印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的认证为有效，不含数字水印信息的认证为无效。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

3)当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，还可通过装在主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，采集其待验的电子印模图像，再对采集的电子印模图像进行定位矫正，并通过水印图像滤镜过滤；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱秘钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户电子印模，并对其进行水印区域定位；数字水印认证模块，通过其基于统计信息的分类器，对备案的印模图像与待验的电子印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的印模为有效印模，不含水印信息的为无效。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

Claims (7)

1.一种数字水印“物电一体”印章处理系统，包括有：制章设备子系统，以及与制章设备子系统通过网络连接的后台服务器，其特征在于：

制章设备子系统，由印模生成模块、数字水印生成嵌入模块和印章刻制模块组成；

该制章设备子系统中的印模生成模块，接受后台服务器刻制用户申请的印章印模指令后，在生成用户印章印模的同时，通过数字水印生成嵌入模块将用户的制章信息，包括：用户名称、制章时间、制章地点、刻制设备序列号和制章人等信息编码生成用户制章信息，然后将该信息生成印章水印信息图像；对不同的用户制章信息生成不同的印章水印信息图像，对应于不同的图像置乱密钥，再将这些印章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户印章的电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成“数字水印电子印模”，并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案；而后，其印章刻制模块调用“数字水印电子印模”，通过印章刻制设备刻制含有该用户个性化信息的专用防伪数字水物理印章，提供给用户使用。

2.依照权利要求1所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：通过网络与制章设备子系统连接的后台服务器，包括有：安装于后台服务器主机中的数字水印电子印章子系统和数字水印印章备案、查验、认证子系统；其中：

数字水印电子印章子系统，由电子签章模块、电子环境数字水印专用模块和打印数字水印模块组成；

后台服务器在接受用户电子签章申请时，其电子签章模块调用“数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，将用户申请电子签章时提供的信息，包括：用章时间、文件编号、用印设备ID码、用章地点、经办人等信息编码生成用户签章信息，然后将该信息生成签章水印信息图像；对不同的用户签章信息生成不同的签章水印信息图像，对应于不同的图像置乱密钥，再将这些签章水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的签章电子印模图像与置乱水印图像，按二值图像多重鲁棒水印算法进行数字水印图像融合，生成不可被修改、拷贝、复制的含有用章时间等数字水印信息的“签章数字水印电子印模”即“电子文档印章”，提供给用户电子签章使用；并同时将其转存到“数字水印印章、印文、印模备案模块”中存贮备案。

3.依照权利要求2所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：在后台服务器接受用户打印“电子文档印章”请求时，其打印数字水印模块接受打印指令，调用“签章数字水印电子印模”，通过电子环境数字水印专用模块，同步地将用户的打印信息，包括：打印时间、打印地点、打印设备码等信息编码生成用户打印信息，然后将该信息生成打印水印信息图像；对不同的用户打印信息生成不同的打印水印信息图像，对应于不同的图像置乱密钥，再将这些打印水印信息图像置乱成置乱水印图像，然后将用户的“签章数字水印电子印模”与置乱水印图像，按二值图像水印算法进行数字水印图像融合，生成嵌有所述脆弱数字水印信息的“电子文档印章”，然后由打印设备依据图像置乱密钥，提取对应的“电子文档印章”，打印出含有所述脆弱数字水印信息的纸质文件，提供给用户使用；

这份纸质文件通过复印、扫描、再打印所得到的纸质文件，其原有的脆弱数字水印信息已丢失，文件不再具备签章的有效性。

4.依照权利要求2所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：安装于后台服务器主机中的数字水印印章备案、查验、认证子系统，是由数字水印印章、印文、印模备案模块，印模查验比对模块和数字水印认证模块组成的；

当后台服务器在接受用户对其持有的印章、印文、印模进行认证请求时，该子系统中的印模查验比对模块，接受用户提供的待检电子印模和纸质物理印模，并提取数字水印印章、印文、印模备案模块中备案的用户电子印模和纸质物理印模，通过数字水印认证模块提取、还原，将待检与备案的电子印模、纸质物理印模中的数字水印信息进行比对：存在有数字水印信息的为真，认证为有效；没有数字水印信息的为伪，认证为无效；并将认证结论提供给用户。

5.依照权利要求4所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，通过装在主机USB接口上的相机或智能手机采集其印模图像，并进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，接受通过相机或智能手机采集到用户提供的电子印模或纸质印模图像时，依据图像置乱密钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的用户已备案的电子和纸质印模，并对备案与采集的印模图像作图像多重特征比对；数字水印认证模块通过特征匹配算法，从图像多重特征比对中提取、还原数字水印信息，含有数字水印信息的为有效印模，不含数字水印信息的为无效印模。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

6.依照权利要求4所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，通过装在主机USB接口上的扫描仪扫描用户持有的印模图像，进行定位矫正；

该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱密钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户纸质印模；数字水印认证模块通过其水印真伪分类器，对已备案的纸质印模图像与需查验的物理印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的认证为有效，不含数字水印信息的认证为无效。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。

7.依照权利要求4所述的数字水印“物电一体”印章处理系统，其特征在于：当后台服务器在接受用户对其持有的印模进行认证请求时，通过装在主机USB接口上的智能手机或PC扫描仪，采集其待验的电子印模图像，再对采集的电子印模图像进行定位矫正，并通过水印图像滤镜过滤；该子系统中的印模查验比对模块，依据图像置乱密钥，从数字水印印章、印文、印模备案模块中提取对应的已备案的用户电子印模，并对其进行水印区域定位；数字水印认证模块，通过其基于统计信息的分类器，对备案的印模图像与待验的电子印模图像，进行数字水印信息提取、还原，含有数字水印信息的印模为有效印模，不含数字水印信息的印模为无效印模。并将认证结论提供给用户，为其行政处理和法律诉讼提供可靠的证据。