基于"价值冗余"的隐密术分析

从通信行为的分析入手,将信息的表示依照信宿"价值取向"与"逻辑可推"两个维度进行划分.指出现有的隐密术是基于修改信息中"随机的无价值"部分,结合隐密术的安全性以及隐密术的目标,从"价值冗余"观点对隐密术进行了分析,指出隐密术可以放弃掩护信息通常意义下的价值,以更高的效率和绝对的安全性传递秘密信息.并指出可以按照隐密者对掩护信息概率分布掌握的情况不同,隐密术应用可以划分为3种情况,然后结合一个博弈游戏对两个新的应用作了简要的描述.最后对隐密术的对抗技术以及理论发展进行了展望.     

多载体信息隐藏安全性研究

分析单载体信息隐藏技术的的特点和局限性,针对单载体信息隐藏的不足,提出一种多载体信息隐藏的理论模型.给出了其工作原理和实现过程,得到了载体的最大有效载荷与载体容量的关系.从信息论的角度对单载体信息隐藏和多载体信息隐藏的安全性进行了分析,并给出了形式化的证明,最后给出了完备多载体信息隐藏系统安全性的约束条件.     

基于小波域的大容量图像信息隐藏盲提取算法

目前基于变换域的信息隐藏算法面临容量较小,提取时需要原始图像的问题.提出了一种基于小波变换的大容量信息隐藏盲提取算法,该算法结合人类视觉特性(HVS)及隐密信息自身的特征,以三次小波变换后的低频分量作为参照自适应地调整中高频子带系数来实现信息的嵌入.实验结果表明,该算法具有容量大的特点,并实现了隐密信息的盲提取.     

以分形图形为载体的信息隐藏算法

针对现有信息隐藏提取得不到原始载体图像使提取困难、隐藏容量高又易被隐密分析攻破的问题,提出以分形图形为载体的信息隐藏方法。首先,利用数学仿射变换及分形迭代函数系统生成黑白的分形图形（BWFG）;然后,根据坐标变换的思想,将分形图形转化为黑白像素图像（BWPI）;最后,将像素图像分成不重叠的小块,通过调整小块内黑白像素的位置来隐藏秘密信息,形成含密图像。知道仿射变换参数及迭代次数的秘密信息接收方,首先生成原始载体分形图像,然后通过对比两幅图像相应小块黑白像素差异,即可提取隐藏的秘密信息。理论分析和仿真实验表明,与频率域信息隐藏算法相比,提出的算法隐蔽性强、隐藏容量高,能抵抗基于图像特征和变换域系数变化的隐密分析。     

基于随机性统计特征的隐密分析研究

隐密分析技术作为检验隐密术性能和挫败非法信息传播的重要手段,其研究日益受到人们的关注。通过对主要隐密分析方法的研究与比较,指出以随机性统计特征为基础的统计攻击是目前的主流,称为RSS分析。描述了RSS分析的基本假设,即加密压缩后的信息具有比载体隐密区域更强的随机性。从基本条件、统计特征、判决规则、隐密信息长度估计等方面分析了一些具有代表性的RSS分析的原理及其各自的优缺点。在此基础上讨论了RSS分析的基本假设普遍存在的问题,并指出应从理论研究和方法创新等方面进行进一步的研究。     

基于线性干扰抵消的扩频语音信息隐藏算法

在语音信息隐藏中,语音载体严重影响隐密信息的隐藏容量。为了消除语音宿主干扰,提出一种适应于色噪声载体的扩展线性干扰抵消隐藏算法。首先建立语音残差嵌入模型,然后在语音残差空间内,对水印信号作预先抵消处理,最后将处理后的水印信号嵌入至语音残差中去。理论分析和实验结果表明,与普通语音隐藏算法相比,该算法可以有效地消除语音宿主干扰,显著地提高解码性能,并且对于常见的语音处理和攻击具有较强的鲁棒性。     

信息隐藏理论安全性研究

分析Cachin的基于假设检验理论的安全性模型,指出在安全性建模中应该对感知特征和统计特征同时进行约束。通过限制条件转移概率的取值约束载体感知特征和统计特征的变化,建立信息隐藏理论安全性模型。结合数字图像的具体特征进行图像载体隐藏安全性建模,给出2种图像载体隐藏安全性建模方法,得出信息隐藏理论安全的充要条件。     

多载体图像分存隐写算法研究

针对图像分存隐写容量小、安全性差的问题,提出一种基于Bernstein多项式的载体图像分存隐写算法。构建图像分存的隐写模型,分析Bernstein多项式性质并证明图像分存原理,并给出隐秘信息的嵌入与提取算法。实验结果表明,该算法能增大隐写容量,抵抗随机剪切攻击和加噪攻击。     

基于混沌系统的图像可逆信息隐藏算法

为了提高图像可逆信息隐藏算法的安全性、透明性、嵌入容量,提出了一种基于混沌系统的图像可逆信息隐藏算法.该隐藏算法通过将载体图像直方图峰值点与其两侧多个连续零值点之间建立关系的方式,实现在载体图像的单个峰值点嵌入多个秘密信息位,以保证较高的透明性和较大的嵌入容量.为了保证嵌入载体图像内的秘密信息的安全性,采用混沌系统对秘...     

基于差分零系数和索引共生矩阵的通用隐密分析

为提高互联网通信的安全性和可靠性,提出一种针对图形交换格式(graphics interchange format,简称GIF)图像的隐密分析算法.该算法基于差分零系数(differential zero coefficients,简称DZC)和索引共生矩阵(index cooccurrencematrix,简称ICM),提取对图像像素间颜色相关性和图像纹理特征变化敏感的36 维统计特征.结合支持向量机(support vector machine,简称SVM)分类技术,实现对GIF 图像中隐密信息的有效检测.实验结果表明,相比于同类算法,该算法对最佳奇偶分配(optimum parity assignment,简称OPA)、分量和(sum of components,简称SoC)、多比特分配(multibit assignment steganography,简称MBA)等典型隐密算法以及EzStego,S-Tools4,Gif-it-up 等网络上常见隐密工具的检测效果更佳,时间效率更高,且具备通用隐密分析的能力.     

批量隐写容量研究*

通过对批量隐写的定性分析,提出了增大批量隐写容量的方法。对大容量图像的位平面进行等分分块,采用矩阵编码技术,证明了至多修改像素的1 LSB位能够嵌入2 bit隐秘信息的结论,提升了批量隐写容量,并给出了安全性分析。最后结合隐秘信息的嵌入和提取算法,以航拍图为隐写载体进行实验,验证了算法的有效性。     

High payload image steganography scheme with minimum distortion based on distinction grade value method

Presently, the design and development of an effective image steganography system are facing several challenges including the low capacity, poor robustness and imperceptibility. To surmount such limitations, it is important to improve the capacity and security of the steganography system while maintaining a high signal-to-noise ratio (PSNR). Based on these factors, this study is aimed to design and develop a distinction grade value (DGV) method to effectively embed the secret data into a cover image for achieving a robust steganography scheme. The design and implementation of the proposed scheme involved three phases. First, a new encryption method called the shuffle the segments of secret message (SSSM) was incorporated with an enhanced Huffman compression algorithm to improve the text security and payload capacity of the scheme. Second, the Fibonacci-based image transformation decomposition method was used to extend the pixel’s bit from 8 to 12 for improving the robustness of the scheme. Third, an improved embedding method was utilized by integrating a random block/pixel selection with the DGV and implicit secret key generation for enhancing the imperceptibility of the scheme. The performance of the proposed scheme is assessed experimentally to determine the imperceptibility, security, robustness and capacity. The resistance of the proposed scheme is tested against the statistical, χ², Histogram and non-structural steganalysis detection attacks. The obtained PSNR values revealed the accomplishment of the higher imperceptibility and security by the proposed DGV scheme while maintaining higher capacity compared to the reported findings. In short, the proposed steganography scheme outperformed the commercially available data hiding schemes, thereby resolved the existing issues.

     

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。     

低比特率语音流大容量分层隐写方法

目的 基于语音增强和丢包补偿等技术的互联网低比特率编解码器(internet low bit rate codec, iLBC)在丢包率较高的网络环境下仍具有很好的语音质量。如何在隐写容量、不可感知性和抗检测性之间达到理想均衡是iLBC音频隐写面临的难点。为此,本文提出一种基于分层的iLBC语音大容量隐写方法。方法 首先分析iLBC的编码比特流结构。然后基于主观语音质量评估指标PESQ-MOS(perceptual evaluation of speech quality-mean opinion score)和客观语音质量评估指标MCD(mel cepstral distortion)分析在线性频谱频率系数矢量量化过程、动态码本搜索过程和增益量化过程进行隐写对语音质量的影响,提出一种隐写位置分层方法,在增益量化过程和动态码本搜索过程按照嵌入容量和层次的优先级依次进行隐写,尽可能降低失真;对不能嵌满的层,提出一种基于Logistic混沌映射的嵌入位置选择方法,提升隐写的随机性和安全性。最后采用量化索引调制方法进行秘密信息嵌入,进一步提升隐写的安全性。结果 在中英文语音数据集SSD(st...     

PM1 steganography in JPEG images using genetic algorithm

Plus minus 1 (PM1) is an improved method to least significant bits (LSB)-based steganography techniques, which not only foils typical attacks against LSB-based techniques, but also provides high capacity. But how to apply it to JPEG images does not appear in literatures. In this paper, PM1 steganography in JPEG images using genetic algorithm (GA) is proposed, in which the GA is used to optimize the performance, such as minimizing blockiness. Theoretical analysis to the histogram characteristics after steganography is discussed in details, which proves that PM1 used in JPEG images preserves the first-order statistical properties. Experiments show that the proposed method outperforms the other methods in terms of capacity and security.     

分级安全的文本隐写方法

针对单一数据类型隐写方法安全性不高、隐写容量不足等问题,提出了一种具有分级安全的文本隐写方法。首先,将整个载体文档中的多种类型的数据作为备选隐写载体,以不同类型数据的隐写特点和隐写分析技术为评估依据定义隐写安全等级,构建了一个多类数据融合的分级安全隐写模型。然后,根据秘密信息的长度自适应确定安全等级,并利用分级安全隐写模型将秘密信息分块地嵌入在同一个载体文档相互独立的多个不同类数据中。理论分析及实验结果表明,与现有基于单一数据类型隐写方法相比,所提方法扩大了隐写容量,在嵌入等量的秘密信息情况下,降低了文档中同一类载体数据的统计特征改变程度,提高了秘密信息的整体安全性。     

Constructing perfect steganographic systems

We propose steganographic systems for the case when covertexts (containers) are generated by a finite-memory source with possibly unknown statistics. The probability distributions of covertexts with and without hidden information are the same; this means that the proposed stegosystems are perfectly secure, i.e. an observer cannot determine whether hidden information is being transmitted. The speed of transmission of hidden information can be made arbitrary close to the theoretical limit — the Shannon entropy of the source of covertexts. An interesting feature of the suggested stegosystems is that they do not require any (secret or public) key.At the same time, we outline some principled computational limitations on steganography. We show that there are such sources of covertexts, that any stegosystem that has linear (in the length of the covertext) speed of transmission of hidden text must have an exponential Kolmogorov complexity. This shows, in particular, that some assumptions on the sources of covertext are necessary.     

面向可逆图像处理网络的可证安全自然隐写

目的 自然隐写是一种基于载体源转换的图像隐写方法,基本思想是使隐写后的图像具有另一种载体的特征,从而增强隐写安全性。但现有的自然隐写方法局限于对图像ISO(International Standardization Organization)感光度进行载体源转换,不仅复杂度高,而且无法达到可证安全性。为了提高安全性,本文结合基于标准化流的可逆图像处理模型,在隐空间完成载体源转换,同时通过消息映射的设计做到了可证安全的自然隐写。方法 利用目前发展迅速的基于可逆网络的图像处理方法将图像可逆地映射到隐空间,通过替换使用的隐变量完成载体源的转换,从而避免对原始图像复杂的建模。同时,改进了基于拒绝采样的消息映射方法,简单地从均匀分布中采样以获得需要的条件分布,高效地将消息嵌入到隐变量中,并且保证了嵌入消息后的分布与原本使用的分布一致,从而实现了可证安全的自然隐写。结果 针对图像质量、隐写容量、消息提取准确率、隐写安全性和运行时间进行了实验验证,结果表明在使用可逆缩放网络和可逆去噪网络时能够在每个像素值上平均嵌入5.625 bit消息,且具有接近99%的提取准确率,同时隐写分析网络SRNet(st...     

负载自适应的批量隐写研究

为了进一步提高批量隐写的安全性, 针对以往自适应批量隐写方案的不足设计了一种简单可靠的新方案。首先借助基于随机森林的集成分类器确定当前隐写分析技术下图像的隐写容量, 在此基础上确定各个图像嵌入的信息量, 方案最大程度地利用了载体资源, 并通过对秘密信息进行分割分组进一步增强了安全性。实验结果表明, 隐写容量计算中的安全判定方法准确性高, 在保证低漏检率的同时避免了较高的虚警率, 且运行时间更短。