小波域最小嵌入失真函数设计及其在隐写中的应用

为了提高隐写方案的安全性,提出一种基于最小嵌入失真原理和网格码的图像隐写算法。首先在离散小波域结合人眼视觉特性和整数提升小波变换设计了失真测度函数,主要考虑了亮度、频率和纹理掩蔽因子对载体失真的影响。然后结合网格码设计了隐写算法,将嵌入信息对载体的修改最小化并且集中在人眼不敏感区域。实验结果显示,方案具有良好的视觉不可见性,且能抵抗空域、小波域等隐写分析的攻击,安全容量达到0.4 bits/pixel。     

优化的基于错误学习问题的CKKS方案

针对基于错误学习（LWE）问题的CKKS同态加密方案在密态数据计算中存在的密文大、计算密钥生成复杂以及同态计算效率低的缺陷,运用比特丢弃和同态计算密钥重组的方法,提出了一种优化的LWE型CKKS方案。首先,丢弃密文向量的部分低位比特和同态乘法计算中密文张量积的部分低位比特,从而减小了同态乘法过程中的密文规模;其次,针对比特丢弃对同态计算密钥进行重组和优化,从而去除密钥交换过程中powersof2含有的无关扩展项并降低计算密钥的规模和同态乘法过程中的噪声增长规模。在保证原有方案安全性的基础上,所提优化方案使得计算密钥的维度减少,使得同态乘法的计算复杂性降低。分析结果表明,所提出的优化方案在一定程度上降低了同态计算及计算密钥生成过程的计算复杂性,从而降低了存储开销并提升了同态乘法运算的效率。     

一个全同态代理重加密方案

针对现有全同态加密方案仅能对用同一密钥加密的密文进行计算的局限性,在Brakerski等人构造的全同态加密方案基础上,结合密钥隐私（Key-private）代理重加密的思想,并利用私钥置换技术,把某用户的密文置换成其他用户的私钥可以解密的新密文,从而构造了密钥隐私的全同态代理重加密方案,该方案可以使拥有重加密密钥的代理者在不改变明文的情况下,把用委托方Alice的公钥加密后的密文转换为可以用受理方Bob的私钥解密,且代理者无法获知Alice和Bob的身份,同时,根据同态运算的性质,代理者可以对转换后的密文进行同态运算,即方案同时具有全同态的性质和代理重加密的性质。从而实现了对用不同密钥加密的密文进行任意计算。另外,假如用户不使用重加密的功能,本方案将自动退化为高效的全同态加密方案(BGV方案）。所以对于不同应用需求,本方案具有较为良好的适应性。最后,在标准模型下证明了方案的CPA安全性和代理重加密的密钥隐私性。     

基于混沌和系数均值统计特性的音频指纹方案

提出基于混沌和小波系数统计特性的数字指纹方案。通过用户信息生成混沌映射的初值,由该初值应用混沌方法生成用户指纹,并对其重复编码。对音频信号分帧并对每帧进行加汉明窗处理,对音频帧进行离散小波变换,根据小波系数统计恒定特性将指纹嵌入到每帧中。对音频帧进行逆变换,合并所有帧得到含指纹的音频信号。实验表明,该方案有较强的鲁棒性,能抵御常见音频攻击和处理方法,且对同步攻击不敏感,可用作版权保护,也可利用指纹的抗合谋攻击特性,确定叛逆者。     

基于遗传算法的免疫入侵检测分析引擎

分析了生物免疫病理转移造成的免疫入侵检测系统(IDS)的安全漏洞,将遗传算法应用于入侵检测分析引擎的研究与开发,结合生物免疫优良的隐喻机理设计了一类测度参数优化算法,提出一类混合入侵检测分析引擎。该方案发挥了遗传算法并行操作、全局寻优、自适应优化等特征,避免了免疫病理机制转移进入IDS造成的安全隐患以及现有入侵检测引擎虚警与误警率高的缺陷,增强了免疫IDS的实时性、健壮性、高效性、并行性和可适应性。     

基于深度卷积生成对抗网络的半生成式视频隐写方案

生成式隐写通过生成足够自然或真实的含密样本来隐藏秘密消息,是信息隐藏方向的研究热点,但目前在视频隐写领域的研究还比较少。结合数字化卡登格的思想,提出一种基于深度卷积生成对抗网络（DCGAN）的半生成式视频隐写方案。该方案中,设计了基于DCGAN的双流视频生成网络,用来生成视频的动态前景、静态后景与时空掩模三个部分,并以随机噪声驱动生成不同的视频。方案中的发送方可设定隐写阈值,在掩模中自适应地生成数字化卡登格,并将其作为隐写与提取的密钥;同时以前景作为载体,实现信息的最优嵌入。实验结果表明,该方案生成的含密视频具有良好的视觉质量,Frechet Inception距离（FID）值为90,且嵌入容量优于现有的生成式隐写方案,最高可达0.11 bpp,能够更高效地传输秘密消息。     

基于RS码的错误容忍存储方案

在分布式存储系统存储数据时,如果一个或几个设备出现故障,不仅该设备中的数据不能使用,而且会导致用户无法完整地访问资源。针对该问题,提出一种基于RS码的错误容忍存储方案,当系统中错误设备的数量不超过m时,就可以对其进行恢复,实现容错。该方案具有较高的安全性与执行效率,能满足存储系统容错的要求,可以利用其构造对可靠性要求较高的存储系统。     

一种防失效的WMN门限认证方案

典型的无线网状网门限认证方案存在客户端执行多次公钥加密使效率较低,不能实现客户端与接入点的双向认证。针对该问题,提出一个防失效的门限认证方案,采用改进的ECDSA签名、门限签名方法进行认证。结果证明,该方案客户端操作次数较少,能实现客户端、接入点与服务器之间的双向认证,有效防止服务器失效。     

基于局部随机性的YASS隐写分析方法

提出了一种针对YASS(Yet Another Steganographic Scheme)隐写算法的专用检测方法.根据B块的大小,分析8×8数据嵌入子块的位置,并提取子块DCT低频系数局部随机序列的4个统计量作为特征,结合Fisher线性分类器进行分类.针对YASS及其改进算法的实验表明:此方法能有效检测YASS隐写得到的含密图像,相比现有方法,其检测率有明显提高.     

基于运动矢量分量差的视频隐写算法

针对H.264/AVC视频压缩标准,提出基于运动矢量分量差的隐写算法。根据人眼视觉特性,筛选出人眼较不敏感的运动矢量,计算其分量差以控制嵌入操作的位置,并在选定的运动矢量分量中嵌入秘密信息。由于操作具有对称性,因此对视频质量的影响较小。理论分析和实验结果证明,该算法具有较高的载体利用率和嵌入效率,能够达到视频隐蔽通信对隐蔽性和隐写容量的要求。