近年来,随着云计算的快速发展用户通过云端保存、分发和处理数据可大大降低成本。多媒体文件的云端存储应用变得越来越热门,比如图像、视频和二维工程图形等。然而储存在云端的文件脱离了用户的控制,引发了用户对文件安全与隐私泄露的担忧。为了保护用户的隐私,加密技术已被广泛应用。通过使用安全的加密技术,可以确保云服务商在不知道密钥的情况下无法获取文件的内容。而云端通过可逆的向加密的数字内容中添加一些附加信息,比如标注信息、版权信息等,云服务商可以很好地管理这些加密文件,并通过这些信息判断内容的所有者或完整性。为解决这一问题,加密域可逆水印技术应运而生。该技术首先对载体进行加密以确保数据的安全性,然后通过可逆水印技术把秘密信息嵌入到载体中以实现版权保护、秘密信息传递等功能。当前,加密域可逆水印技术的研究大多集中在栅格图像等冗余性较大的载体,对二维工程图等数据相关性较差的载体研究较少,而二维工程图作为一种重要的制造数据其在云端的安全存储与管理已经成为需要解决的一个重要的问题。此外,大多数加密域可逆水印算法不具备可分离性,即只能在单一的域中提取水印。更重要的是,现有加密域可逆水印算法大多不具有水印提取的鲁棒性,即在对解密后的载体进行一定程度的修改后,无法正确提取水印,无法满足版权认证、载体溯源等应用场景的需要。因此,针对二维工程图形加密域可逆水印技术开展研究具有重要的应用价值。为此,本文针对冗余性较小的二维工程图提出了二种可分离的加密域可逆水印算法。论文的主要工作包括:(1)提出了一种可分离的加密域鲁棒可逆水印方案。为了提升鲁棒性,算法通过结合坐标系转换、密钥散列消息认证码(HMAC)和纠删编码等技术,提出一个新颖的水印映射方法。通过提取几何不变特征利用哈希碰撞产生水印冗余,增强了可逆水印的鲁棒性。同时,为了控制失真,在不同的参数下建立了一个统一的失真控制方法。理论分析与实验表明,所提算法不仅可逆且具有良好的不可见性。与同类算法相比,算法在抵御RST变换、实体重排序等常见操作以及抵御顶点增加、顶点删除等恶意攻击方面均具有良好的鲁棒性。据公开文献,该方案也是首个能分别在明文域和密文域中鲁棒提取水印信息的矢量图水印方案。(2)提出了一种基于整数平移-扩展模型的可分离加密域可逆水印框架。为了提升算法的普适性,该框架中加密算法可任意选择现有的基于顶点感知加密的矢量图加密算法。水印嵌入者可基于整数平移-扩展模型进行水印嵌入,并实现可分离的加密域可逆水印框架。为了控制失真,提出了一种基于直方图平移的加密域可逆水印算法。该算法能够让载体的失真达到模型的下界的同时容量达到模型的上界。理论分析与实验表明,所提算法不仅具有可分离性而且普适强。与同类算法相比,算法在可逆性、不可见性、容量上都具有一些优势。此外算法具有一定的鲁棒性,能够能有效抵御旋转、平移、缩放(RST)攻击。(3)基于Teigha二次开发平台和微软基础类库,以Visual Studio 2015作为集成开发环境,设计实现了一个二维工程图形加密域可逆水印系统。本文的研究成果可应用于云制造环境下的二维工程图隐私保护与密文数据管理,以及其他等隐私保护应用程序。