信息隐藏技术从隐蔽信息存在性的维度保护信息安全。通过利用数据本身存在的冗余信息和人类感知系统的局限性,在不影响原数据使用价值的情况下,将秘密信息如数据标签信息、额外信息等嵌入到原载体数据中。目前大多数的信息隐藏算法只关注于秘密信息的嵌入和提取情况,通常会给原始载体带来永久性失真。这在对数据认证要求高的场景,如遥感应用、医学图像处理、军事通信等领域存在很多挑战。本文以数字图像作为研究对象,对比现有的信息隐藏模型和算法的研究中,提出如何在高完整性要求下更高校地嵌入数字水印,同时能够满足不安全信道中图像被篡改的情况下恢复载体,以满足复杂场景中的应用要求。论文主要的工作和研究成果为:提出了一种基于同态加密和图像像素预测的可逆水印算法。该算法将冗余空间从图像明文空间直接转移到加密图像。根据同态加密算法的特点,采用可逆数据隐藏方法将机密信息直接嵌入到加密图像数据中。通过使用解密密钥,可以直接在加密域中提取秘密数据,并可以通过解密算法获得载体图像。实验结果表明,该算法具有完全可逆的性质。在1000张标准图像以及90张复杂纹理图像的数据集上进行实验,也具有高于0.9bpp的良好嵌入容量表现。提出了一种基于分块链认证的载体鲁棒性可逆信息隐藏算法。该算法用脆弱水印标记载体被篡改的位置,并可以通过前后认证,恢复被篡改的信息,并能够在发生篡改时将还原载体的峰值信噪比极大提高。同时可以与上述研究中的可逆水印结合,独立进行。在安全信道传输和不安全信道传输的应用场景下,都能最大地保证载体和水印信息的安全性和完整性。实验结果证明,该方法在对水印图像发生10%篡改的场景下,还原载体的峰值信噪比可恢复至50dB以上,具有良好的恢复能力。