以数字图像为载体的隐写分析研究进展

隐写和反隐写的对抗是关系到信息安全的重要课题.文中针对常用隐写载体之一即数字图像,回顾反隐写技术的最新进展.根据隐写技术快速发展对反隐写研究提出的挑战,对近几年提出的新方法和新思路进行梳理和归纳.给出系统和扼要的评述,供隐写和反隐写研究者参考.重点围绕三方面展开讨论:对于克服了统计不对称性的LSB匹配嵌入法如何进行有效的检测或嵌入率估计;对于小嵌入率隐写进行分析的研究中有哪些进展;面对层出不穷的隐写新方法,如何实现不针对具体嵌入算法的通用隐写分析.对于反隐写研究的发展趋势和面临的新问题也作了讨论.  

序贯LSB隐写术的提取攻击

序贯LSB隐写术在载体中通过连续LSB替换嵌入消息，其提取攻击问题本质上是消息嵌入起止点的估计问题。该文建立针对序贯LSB隐写术的提取攻击模型，将提取攻击问题转化为一类排序问题。对嵌入率未知情形，提出计算复杂度为O(n)的提取攻击算法。对嵌入率已知情形，给出计算复杂度为O(2logn)的快速提取攻击算法。实现了对序贯JSteg算法的提取攻击。  

对空域图像LSB隐写术的提取攻击

隐写分析的研究一直集中于检测隐藏信息的存在性,而关于如何提取隐藏信息(即对隐写术的提取攻击)的研究还非常少.对于使用密钥的隐写术,提取攻击等价于恢复隐写密钥.文中结合隐写分析中的检测技术和密码分析中的相关攻击技术,对空域图像LSB隐写术提出了一种隐写密钥恢复方法.理论分析说明:此攻击方法的计算复杂度主要由所需的样本量决定,并且当嵌入率r接近0或1时攻击将失败.作者通过混合高斯模型给出了一个估计最小样本量的方法.针对隐写软件"Hide and Seek 4.1"的实验表明:此攻击方法可以成功恢复隐写密钥,从而提取隐藏的消息.如果消息长度L未知,当嵌入率5.3%＜r＜94.7%时攻击可以成功;如果L已知,当1.1%＜r＜98.4%时攻击可以成功,并且当11%＜r＜50%时,使用估计的最小样本量可以将攻击速度提高10%～45%.  

蒙特卡罗粒子滤波算法应用研究

随着这些年计算机硬件水平的发展,计算速度的提高,源自序列蒙特卡罗方法的蒙特卡罗粒子滤波方法的应用研究又重新活跃起来。本文的这种蒙特卡罗粒子滤波算法是利用序列重要性采样的概念,用一系列离散的带权重随机样本近似相应的概率密度函数。由于粒子滤波方法没有像广义卡尔曼滤波方法那样对非线性系统做线性化的近似,所以在非线性状态估计方面比广义卡尔曼滤波更有优势。在很多方面的应用已经逐渐有替代广义卡尔曼滤波的趋势。  

基于三元Golay隐写码的快速隐写算法

研究GF(3)上的编码方法，利用三元Golay码给出一种GF(3)上的隐写码，其隐写性能较常见二元隐写码有显著提高。提出基于三元Golay隐写码的快速隐写算法。该算法有效地降低了隐写算法的计算复杂度，提高了实现效率。  

基于神经网络的非线性船舶航向自适应逆控制

考虑船舶航向控制模型中存在的非线性,本研究在模型参数未知的情况下,基于神经网络非线性滤波器,构建了非线性船舶航向的在线自适应逆控制系统.通过对"The R.O.V Zeefakkel"散装船的仿真研究,证明了该自适应算法的有效性,系统在显著改善动态响应性能的同时,具有良好的鲁棒性和扰动消除能力.  

基于ASP.NET的英语四六级模拟考试系统的设计

随着国际间的交流的密切,英语水平能力对当代大学生来讲显得尤为重要,英语四六级考试作为衡量英语水平的标准,现已成为几乎每个大学生都需要参与的考试项目。但是由于全国各地的英语水平有很大的区别,因此建立一个四六级在线学习、模拟考试平台非常有必要性,本文将阐述如何基于ASP.NET技术,通过建立一个数据库,动态收集四六级考试的知识和题库,制定个性化的学习方案;学生用户所在的学校可以对本校学生进行管理,对学生自主学习情况进行分析和统计,同时实现在线答疑。  

基于像素链动态失真和校验格码的±1隐写编码

双层校验格码(syndrome trellis code,STC)是目前最小化±1隐写失真的流行工具,但是该方法是概率算法,可能造成嵌入失败,并且计算复杂度较高.因此提出像素链动态失真模型,利用当前像素的SLSB(second least significant bit)位控制下一像素的LSB(least significant bit)位,使得嵌入过程中有些像素的失真可以动态调整为零.进而,将STC码应用于动态失真模型,得到了一种新的±1隐写编码方法.新方法最小化失真的能力与双层STC接近,嵌入速度明显优于双层STC.并且新方法是确定性算法,可以保证嵌入成功,所以更适合在实际的应用系统中使用.  

基于二值图像的信息隐藏算法

针对二值图像修改痕迹明显的特点，提出一种失真较小的二值图像信息隐藏算法。给出翻转点选择标准，定义二值图像所有适合翻转的像素点集合。考虑视觉特性，提出可翻转像素点修改得分的计算方法，设定可翻转点选取的门限值，将含有可修改像素点的图像块视为隐藏消息的载体块。对二值图像进行分块，利用STC编码，在载体块序列中选择一条信息嵌入的最佳修改路径，实现信息的嵌入。实验结果表明，该隐藏算法能够减小载密图像的失真度，提高视觉隐蔽性，保持二值图像中L型的方差统计特性，抵抗相关的隐写检测。  

基于MME和IRB的信息隐写算法

为提高隐写算法的安全性,提出一种基于MME(modified matrix encoding)和IRB(iterative random blocking)的信息隐写算法。通过分析基于IRB的隐写算法流程,找到了其载密图像质量下降的主要原因,使用MME改进了该算法。实验结果表明,相比于IRB隐写算法,改进算法提高了载密图像质量,同时提高了抵抗盲检测的能力。改进算法表明了使用隐写编码可提高嵌入效率,从而提高隐写算法的安全性。