易小伟 ，马恒太，郑刚，郑昌文

(1. 中国科学院 软件研究所 天基综合信息系统重点实验室，北京100190；2. 中国科学院大学，北京 100049)

1 引言

随着多媒体应用技术的迅猛发展和内容分发网络（CDN, content delivery network）的日益普及，图像数据的安全传输变得越来越重要。图像完整性和数据源认证等安全问题一直受到了广泛关注[1,2]。传统的方法对每个数据分组进行数字签名需要很大的计算代价和认证数据开销。另一方面，数据分组发生比特错误或丢失将导致整个码流不能被认证。然而图像在网络传输过程中误码分组丢失是无法避免的，为了保证数据的实时性、降低通信代价通常不能对分组丢失进行重传。此外，由于CDN网络具有异构特点，终端应用需要根据图像质量和码率需求对认证码流实现可伸缩验证。因此，设计一种分组丢失顽健的可伸缩图像认证算法对图像数据的安全分发具有重要的研究意义。

近年来，一种基于压缩流的图像认证方法取得了迅速的发展[3]。这类方法通过对压缩后的图像码流进行认证，对分组丢失具有很强的顽健性[4]，并且具有认证可伸缩性。文献[5]最早提出利用散列链将码流数据串联起来，这样只需要对最后的数据分组做数字签名就可以完成对整个图像流的认证。但该方法的分组丢失顽健性不是很强，任意的数据分组丢失将会导致随后的所有数据分组无法获得认证。文献[6]通过构造MHT树（MHT, merkle hash tree）实现对码流的认证，该方法虽然弥补了文献[5]中算法的不足，但是它的认证代价很大。……