基于模运算的图像隐写算法

提出了一种基于模运算的图像隐写算法.利用伪随机数来控制嵌入容量的大小,随机地取一定位数的二进制信息,将该二进制信息转换成十进制,并与指定的数字进行模运算,得到运算后的商和余数,然后将商和余数分别嵌入到预先选定的一个像素对中.这种隐写算法在提高隐藏信息容量的同时,也具有很好的安全性能.     

基于变步长量化的安全图像隐写

图像隐写通过将信息隐藏在载体图像中进行秘密传送,实现隐蔽通信.提出了VSQS图像隐写算法,利用密钥控制生成高斯序列并取整,用于对经伪随机排列后的图像像素进行变步长量化,根据量化像素与秘密信息之间的关系来修改像素,实现信息的嵌入.同时给出了该算法的一种扩展(称为TLQS隐写).实验结果表明,VSQS和TLQS图像隐写可提供较大的隐藏容量,并能抵抗几种常见的隐写分析方法.     

基于矩阵编码的空域信息隐藏算法

普通的LSB替换嵌入算法虽然易于实现,但安全性差.位平面复杂度分割算法是一种较LSB替换算法容量更大的算法,但因其固有的复杂度统计特性,也影响了其安全性.研究了一种基于空域的信息隐藏算法,这种算法引入了矩阵编码,以提高嵌入效率;将隐藏信息嵌入到低3位位平面中,以提高嵌入容量;只有像素值大于规定阈值的像素,才能选为可嵌像素,以防止隐写图像失真.实验结果表明,该算法是一种隐蔽性高,嵌入量大,简单易行的信息隐藏算法.     

彩色图像信息密写新方法

为实现彩色图像中的安全隐写,首先通过混沌映射算法将图像去相关处理,再经过离散正弦变换, 提出以彩色图像为载体的安全隐写方法,应用二值图像信息嵌入技术,将隐蔽信息隐藏在颜色分量的较高层位面中,可实现优良的隐蔽性和较大的嵌入量。所使用的二值图像数据隐藏方案包括一组完备的规则,能够准确判断边缘像素是否可承载嵌入数据,保证嵌入数据的无差错盲提取,并可引入密钥以增强安全性。实验表明,在彩色图像中数据嵌入量达到每像素1.5 b时视觉不可察觉,峰值信噪比保持在40 dB以上,直方图无异常,并能抵御多种有效的隐写分析算法,兼顾了隐蔽信息容量和安全性。同时,解决了含密图像进行压缩或作任何有损的格式变换、数据嵌入、信息提取、抵御隐写分析算法难题。     

最优像素调整耦合基因算法的高容量图像隐写研究

为了解决当前图像隐写方案存在阶梯效应,使其不可感知能力差,且其信息隐藏容量小(≤50%)等不足,本文设计了最优像素调整耦合基因算法的高容量图像隐写术。基于HDWT(Haara Discrete Wavelet Transform) 机制,构造隐藏信息长度计算模型,找出图像分块的频域表示,以改善隐写鲁棒性;根据载体图像与隐写图像之间的绝对误差,设计适应度函数,借助基因算法,获取最优映射函数,将秘密信息嵌入到HDWT系数中;并设计最优像素变换方案,降低载秘图像与载体图像之间的嵌入误差,显著增大隐写容量;再设计该算法的提取机制,获取信息图像;以PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)构建反馈机制,优化提取质量。仿真结果显示：与其他隐写机制相比,本文算法具备更大的隐写容量和更强的不可感知性能;拥有更高的检测精度,可有效区分载体与隐写图像特征值。     

抗隐写密钥分析的LSB隐写算法

LSB算法是一种典型的空间域信息隐藏算法,由于嵌入信息量大、算法简单而成为最常见的信息隐藏算法,也同时成为了隐写分析者很感兴趣的对象。针对隐写位置密钥的攻击,本文提出了一种改进的LSB隐写算法,先在图像各像素的LSB位嵌入噪声信息,再在密钥的控制下有选择性地在部分像素点嵌入隐藏信息。在已知载体图像或已知多幅用同一载体进行信息隐藏的载密图像的情况下,可以有效抵御针对隐写位置密钥的攻击,提高了LSB算法的安全性。同时该思想也可应用于基于DCT域等频域的隐藏算法中。     

利用像素置换的自适应可逆信息隐藏

目的 像素置换作为一种可逆信息隐藏方式具有良好的抗灰度直方图隐写分析能力,但嵌入容量偏小一直是其缺陷。针对这一问题,提出了一种基于像素置换的自适应可逆信息隐藏算法。方法 首先,与传统2×2像素块结构相比构造了尺寸更小的像素对结构,使得载体图像可以被更稠密地分割,为嵌入容量的提升提供了基数条件。其次,提出适用于该新像素结构的可嵌像素对（EPP）筛选条件,避免嵌入过程引起图像质量大幅下降。之后,根据EPP的灰度趋势差异对其进行自适应预编码,提高Huffman编码压缩比,进一步提升算法嵌入容量。最终,通过像素置换嵌入信息。结果 与2×2像素块结构的非自适应图像隐写算法相比,在同样保证灰度直方图稳定性的情况下该算法的PSNR提高了32%左右,嵌入容量提高了95%以上。其中自适应性对嵌入容量提升的贡献极大。结论 本文算法同时具有抗灰度直方图隐写分析能力与高嵌入容量性的可逆信息隐藏。算法构造了更高效的可嵌单位,并且针对不同载体图像的特点对其可嵌区域进行差异化编码。实验结果表明,本文算法在具有更好的不可见性的同时,嵌入容量得到大幅提升。     

基于四边边缘匹配的图像信息隐秘法

将人眼的视觉特性和图像信息隐藏技术结合,文章提出了基于HVS特性的信息隐秘方法,设计实现了一种基于四边边缘匹配的自适应信息隐秘算法,利用嵌入信息像素相邻的四个像素信息估计嵌入容量,依据载体图像局部的不同特性自适应地隐藏秘密信息.实验结果表明,这种方法比最低有效位算法嵌入容量大,而且不会产生易觉察的失真.此外,隐蔽图像中嵌入数据的提取与原始图像无关.同时,采用伪随机机制的图像遍历顺序,提高了信息的隐蔽性.     

基于2k 修正和Canny 边缘检测的图像隐写

针对信息安全,提出基于Canny边缘检测和2k修正的信息隐藏算法。秘密信息仅仅隐藏在边界像素上,首先利用Canny边缘检测算子检测载体图像的边缘,然后利用伪随机数序列对边缘像素进行重排。为了增强秘密信息的安全性,采用霍夫曼编码把秘密信息变成二进制位流。每个像素隐藏的位数由其灰度值确定。最后,为了增强隐写图像的视觉效果,采用2k修正法进一步减小隐写图像和载体图像之间的误差。实验证明提出的方法比LSB-2和文献[12]的方法更好。     

二值文本图像隐写分析算法

提出了一种基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法。在深入研究当前国内外二值图像信息隐藏和隐写分析算法的基础上,提出了图像"模式"的概念,并将图像模式按照修改其中心像素对人体视觉的影响程度分成三类,建立了二值图像最佳嵌入位置模式库;通过分析二值文本图像的模式在嵌入信息前后的变化特征,提出了基于模式分析的二值文本图像隐写分析算法。实验证明该算法是一种性能较佳的二值文本图像隐写分析算法。     

一种基于LBP的纹理合成无载体信息隐藏方法

为了提高无载体隐写算法的嵌入容量和抗干扰能力,提出了一种基于LBP码的纹理合成信息隐藏方法。该方法首先选择原始小尺寸纹理图像,分割生成均匀的像素块并计算块内每个像素的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块的代表信息。隐藏秘密信息时,首先用指定密钥生成伪随机序列确定白纸上放置纹理候选块的位置,然后根据秘密信息的值选择候选块,放置到白纸指定的位置,其余空白位置则使用纹理合成方法填充。提取信息时,根据密钥生成的伪随机序列得到含密信息块位置,计算每一图像块的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块包含的信息,从而得到秘密信息。实验结果表明,该方法生成的含密图像具有良好的视觉效果,而且在嵌入容量和抗干扰能力方面有了进一步提高。     

Rijndael分组密码的伪随机数发生器

提出了一种基于Rijndael分组密码的伪随机数发生器,称为Rijndael PRNG。安全性分析、伪随机特性测试以及相空间重构分析表明,Rijndael PRNG具有方法简单、安全性高、伪随机性能良好、硬件实现容易等特点,为实际应用提供了一种新的伪随机数发生器方案。     

使用四叉树分割进行自适应空域隐写

目的 针对自适应隐写术可有效避免对载体敏感区大量修改的关键问题,为间接提高安全性和增大隐写容量,在四叉树分割和自适应像素对匹配（APPM）的基础上提出一种自适应空域隐写术。方法 首先该方法以图像块的纹理复杂度作为一致性测度并且设置图像块大小为判别准则进行图像分割,根据四叉树分割结果中面积较小的图像块属于复杂区域,较大的属于平滑区域,按照图像块面积大小将图像分成由高复杂、中复杂、低复杂三大区域构成。其次嵌密方式采用APPM,根据密信容量和载体图像选择进制数B。最后,为了保证安全性和提高容量,优先选择高复杂区嵌入不低于B进制的密信,在中复杂区进行B进制的密信嵌入,在低复杂区选择不高于B进制的密信嵌入。结果 为了验证提出的方法,选8幅经典图作为实验,在嵌入率1.92 bit/pixel的情况下,与已有PVD系列算法和DE算法相比具有更高的PSNR值,PSNR值高达48 dB。此外与APPM算法比较,在嵌入率2.5 bit/pixel情况下,该算法的平均KL距离相比传统APPM算法减小了25.37%,平均一阶Markov安全指标值相比传统APPM算法减小了12.11%,对应的平均PSNR值相比传统APPM算法提高0.43%,在嵌入率1.5 bit/pixel情况下,该算法的平均KL距离相比传统APPM算法减小了37.84%,平均一阶Markov安全指标值相比传统APPM算法减小了26.61%,对应的平均PSNR值相比传统APPM算法提高1.56%。此外,从RSP图库中随机选1 000幅图作为数据集,在嵌入率0.5,0.6,0.7,0.8,0.9和1.0 bit/pixel条件下,结合SPAM特征和SVM分类器的最小平均错误率均高于LSB系列经典算法和APPM算法。结论 1）考虑了人类视觉系统对图像不同区域的敏感性不同,通过对图像进行四叉树分割预处理,优先选择非敏感区进行隐写,保证了一定的安全性要求,低嵌入率下抗SPAM检测和统计不可见性方面比较有优势。2）在四叉树分割中,对于隐写前后图像的四叉树分割结果不同的异常情况,采用一种图像块纹理复杂度调整方案,保证了密信正确完整提取。3）利用了APPM算法的大容量特性,可以隐写嵌入率大于1 bit/pixel的密信,比较适用于大容量的密信隐写,而且可以嵌入任意进制的密信,最大程度地减少嵌入失真,此外,进行了四叉树分割预处理,在安全性方面优于传统APPM算法。     

图像隐写容量归一化研究

为解决各类数字图像的隐写容量无法统一衡量的问题,提出了数字图像的最大隐写容量归一化的算法.在阐述最低有效位(LSB)隐写技术的基础上,表明了至多改变一位后的图像的最大嵌入容量小于等于像素数的2倍,实现数字图像的最大隐写容量的归一化,将批量隐写最大容量增加了1倍.在阐述和归纳图像隐写规则后,提出了相应的隐秘信息嵌入和提取算法,并通过实例验证了所提算法的有效性,为数字图像的隐写容量归一化提供了可行的解决途径.     

Using contourlet transform and cover selection for secure steganography

In this paper, we present a new adaptive contourlet-based steganography method that hides secret data in a specific or automatically selected cover image. Our proposed steganography method primarily decomposes the cover image by contourlet transform. Then, every bit of secret data is embedded by increasing or decreasing the value of one coefficient in a block of a contourlet subband. Contourlet coefficients are manipulated relative to their magnitudes to hide the secret data adaptively. In addition to proposing contourlet-based steganography method, this work investigates the effect of cover selection on steganography embedding and steganalysis results. We demonstrate, through the experiments, that choosing suitable cover image by a proper selection measure could help the steganographer reduce detectability of stego images. The proposed technique is examined with some state-of-the-art steganalysis methods, and the results illustrate that an image can successfully hide secret data with average embedding capacity of 0.02 bits per pixel in a random selected cover image. Cover selection improves the embedding capacity up to 0.06 bits per pixel. Several experiments and comparative studies are performed to show the effectiveness of the proposed technique in enhancing the security of stego images, as well as to demonstrate its gain over the previous approaches in literature.     

基于矩阵理论的RFID认证协议设计及BAN逻辑分析

针对目前提出的射频识别(RFID)认证协议大多不能抵抗重放攻击和数据篡改攻击的问题,提出了一种能抵抗这些攻击的低成本安全协议--基于矩阵的安全协议(MSP)。该协议基于矩阵理论的矩阵乘法和伪随机数生成器(PRNG),实现所需门电路不超过1000,满足低成本的要求。与基于同等算法的已有协议分析得出MSP大大降低了标签存储量和计算复杂度。最后,经BAN逻辑分析证明MSP实现了安全认证。因此,MSP非常适用于RFID环境。     

基于蔡氏电路混沌系统的伪随机数产生器

研究了混沌理论与数理方程的融合方法,设计出基于蔡氏电路混沌系统的伪随机数产生器,利用MATLAB工具编制了计算机程序进行混沌系统的模拟.使用随机性规则检验了模拟的结果,表明该伪随机数产生器算法易于实现、运算速度快、灵敏度高,将其应用于保密通信、物联网等领域可以大大提高系统处理速度和安全性能.     

基于BN优化SNGAN的自适应音频隐写

音频隐写术是将秘密信息(如文本、图像、音频、视频等)隐藏到载体音频中,不仅能够保证秘密信息本身的安全,而且能保证秘密信息传输的安全,已成为信息隐藏领域的研究热点之一.近年来,基于深度学习的音频隐写分析技术能够在充分挖掘隐写深度特征的基础上实现高效的隐写检测,导致隐写术的安全性降低,为隐写术带来了新的挑战.不过,生成对抗...     

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.