随着互联网的创新性和可访问性的普及,提高了人们的生活水平。例如,可以方便地从互联网上获得大量的数字数据形式的信息（图像、视频、音频、pdf等）在任何地方进行访问和使用。在互联网提供的便利下有一个主要的缺点是,在网络上获得的私人数据,一旦被访问和下载,就可能被制作盗版地副本后重新分发。而对于最终用户使用情况来看,原始数据和复制的数据都是一样的,这就导致了版权侵犯。为了解决版权侵犯和所有权归属问题,提出数字水印技术。本文在空域上研究脆弱数字水印。在数字图像水印中,一些特定的信息被称为水印,它以一种难以察觉的方式隐藏在被称为宿主图像的数字图像中,得到的图像称为水印图像。如果一种水印方案能够同时满足四种要求,则认为该水印方案是好的。首先,水印嵌入方式必须使人眼无法区分原始图像和水印图像。其次,该水印方案必须具有足够的鲁棒性。第三,只有目标用户才能提取水印。最后,能够在不降低水印图像视觉质量的前提下嵌入更多的水印信息。本文提出了两种全新的水印方案,能够满足上述四种要求。（1）提出了一种基于素数分布理论的脆弱空间水印方案。首先,根据[0,255]中的质数分布构造54个近似像素集。其次,在近似像素集中通过像素替换来实现水印信息的嵌入,同时在嵌入过程中采用SHA2哈希算法来保证方案的安全性。实验结果表明,所提出的水印方案与现有的方法相比,具有较好的性能。它不仅对加性噪声、旋转、锐化等常用的图像处理操作具有鲁棒性,而且具有较好的不可见性、脆弱性、高容量和低计算成本。（2）提出了一种基于图像最小差异性的空间域可逆水印方案,是通过最小化载体图像的差异性实现水印图像的嵌入。首先,通过将图像局部特征与全局特征相结合的方式自定义嵌入前后载体图像的差异,其次,建立最优化模型,通过求解最优化模型实现变换载体图像像素值的奇偶性,把水印图像嵌入至原始图像中。实验结果表明,所提出的水印方案具有良好的性能,可以保证数字水印不可感知性,并且在使图像在受到噪声、旋转和锐化等干扰时能够具有较强的鲁棒性,也解决了嵌入容量小的问题。