基于图像像素划分的主动隐写分析

隐写分析的研究主要集中于隐写检测,而对主动隐写分析研究的较少。该文从隐写检测角度出发,将图像像素划分为不同类点,通过对信息嵌入、最低位平面置反带来的各类点频次变化的分析,提出一种针对空域图像LSB (Least Significant Bit) 替换隐写术的主动隐写分析方法,解决了主动隐写分析中的密钥恢复问题。所提出的方法物理意义直观,实现简单。实验结果表明,该方法在一定嵌入率范围内均可成功恢复隐写密钥。     

基于Canny边缘检测的自适应空域隐写术

针对自适应空域隐写术设计的关键问题,该文结合Canny边缘检测和校验格编码(STC)提出一种不需要同步边信息的自适应空域隐写方法。首先,根据秘密消息长度、载体图像等因素确定Canny边缘检测算法中的参数取值,进而根据相应的参数取值使用Canny边缘检测算法来选择载体图像的边缘区域。然后,分别定义边缘区域像素和非边缘区域像素的嵌入失真;最后,在载体像素的多个最低有效位平面(LSB)使用STC嵌入秘密消息。实验结果表明:该隐写方法在4种嵌入率情况下抵抗常见通用隐写分析的性能优于3种已有的隐写方法,且在较小嵌入率情况下与空域通用小波相对失真方法(S-UNIWARD)相当。     

基于信息量估计法的MIDI音频隐写分析

为了保障网络信息安全,提出一种针对MIDI格式的专用音频隐写分析算法具有重要的意义。分析了MIDI音频LSB替换机制,提取特征量力度值进行统计分析,采用信息量估计法针对MIDI音频进行LSB隐写检测分析。实验表明,信息量估计法在嵌入率较大时,漏检率和虚警率都较低,可以作为MIDI音频的专用隐写分析方法。     

一种针对Jsteg隐写术嵌入起止点的估计方法

Jsteg隐写术通过在载体图像DCT域中连续进行LSB替换来嵌入信息,针对它的提取攻击本质上是估计信息嵌入的起点和终点。采取小区域检测法对嵌入信息的起止点进行估计,实验结果表明,该方法简单实用,准确率较高,有良好的推广前景。     

基于HCF统计特征的MIDI音频隐写分析

针对乐器数字接口（MIDI）音频三种常见的LSB隐写方法：最低位替换、最低位匹配和低两位替换隐写,为了提高隐写检测正确率,提出基于直方图特征函数（HCF）统计特征和支持向量机（SVM）的隐写分析方法,通过提取MIDI音频力度分量直方图特征函数域21维特征,用支持向量机训练分类器对MIDI音频进行分类。实验表明,当嵌入率大于10%情况下,此隐写分析方法对三种LSB隐写方法的平均分类正确率达90%以上。     

对随机LSB隐写术的选择密钥提取攻击

提出一种针对随机LSB隐写术的选择密钥提取攻击方法.对一类伪随机置换隐写术建立有向圈模型,证明了有向圈模型中存在大量等价密钥和相邻密钥,并给出计算等价密钥量的方法.利用等价密钥和相邻密钥的性质,结合突变点检测法,提出一种基于选择密钥的提取攻击算法,其计算复杂度低于Fridrich方法.理论分析和实验结果均表明,即使对消息嵌入率估计存在较大误差,该算法仍具有较强稳健性.     

采用Hilbert扫描序列短重码统计的盲隐写检测方法

在LSB行扫描序列中,基于短重码间距统计的隐写检测方法对LSB匹配等隐写技术具有良好的盲检测性能。然而此方法只能利用相邻码元的相关性,影响检测性能。理论证明了短重码间距统计量的检测能力与重码累积成功概率、短重码维数有关,并提出采用Hilbert扫描序列以提高重码累积成功概率比率来提升检测性能的盲隐写检测方法。该方法在图像LSB Hilbert扫描序列中,基于码元相同短重码统计量的分布特征,通过Poisson分布显著性检验检测隐写信息,可充分利用Hilbert曲线良好的局部相关保持特性,不仅利用了相邻码元的相关性,还利用了局部区域码元的相关性。理论分析和实验结果表明了本文方法在有效控制虚警率的前提下,具有较好的隐写检测性能。     

基于弱纹理块的扩频隐写分析

提出了一种基于弱纹理块的扩频隐写分析方法,可以对图像扩频隐写强度进行有效估计。该方法根据扩频隐写过程中的图像灰度截断效应对图像中各图像块进行预筛选,避免灰度截断干扰。然后基于图像块的梯度统计特性从扩频隐写图像中选取弱纹理块,并利用所选弱纹理块根据主分量分析方法估计图像中秘密信息的嵌入强度。仿真实验表明,该方法能很好的估计扩频隐写图像中秘密信息的嵌入强度。     

基于相关性异常的H.264/AVC视频运动矢量隐写分析算法

视频隐写分析是信息隐藏领域一个重要的研究方面,如何在格式复杂的压缩码流中搜寻运动矢量（Motion Vector,MV）中所留下的隐藏痕迹并设计隐写分析方法成为当前的研究热点之一.视频中成像设备和拍摄对象都具有运动相似性,使得H.264视频中基于块的运动估计所生成的MV存在较强的邻域相关性,隐秘信息的嵌入将迫使MV相关性出现统计异常.本文提出了一种基于共生频率异常的MV相关性度量方法,并在此基础之上结合H.264中与MV有关的编码技术,设计了基于相关性异常的H.264视频MV隐写分析算法.在隐写分析检测和性能测试中表明,本文提出的方法能够针对H.264视频MV隐藏实现有效检测,具有检测率高、检测速度快的特点.     

一种基于湿纸编码和图匹配理论的直方图保持隐写算法

该文结合隐写码、湿纸码和图匹配理论提出一种具有高嵌入效率的且可保持载体图像一阶直方图的双层嵌入隐写算法。首先构造出一条新的四进制的隐写信道,然后在该信道的LSB(Least Significant Bit)层和次LSB层分别使用二元隐写码和湿纸码嵌入秘密消息,这样即可确定出需要修改的元素,接着构造出一个图,最后使用图论中匹配算法寻找一种减小失真且保持直方图的修改方式。性能分析和实验结果表明:在嵌入相同长度秘密消息的情况下,新算法的PSNR、嵌入效率和保持一阶直方图效果均优于隐写软件Steghide。     

High capacity image steganographic model

Steganography is an ancient art of conveying messages in a secret way that only the receiver knows the existence of a message. So a fundamental requirement for a steganographic method is imperceptibility; this means that the embedded messages should not be discernible to the human eye. There are two other requirements, one is to maximise the embedding capacity, and the other is security. The least-significant bit (LSB) insertion method is the most common and easiest method for embedding messages in an image. However, how to decide on the maximal embedding capacity for each pixel is still an open issue. An image steganographic model is proposed that is based on variable-size LSB insertion to maximise the embedding capacity while maintaining image fidelity. For each pixel of a grey-scale image, at least four bits can be used for message embedding. Three components are provided to achieve the goal. First, according to contrast and luminance characteristics, the capacity evaluation is provided to estimate the maximum embedding capacity of each pixel. Then the minimum-error replacement method is adapted to find a grey scale as close to the original one as possible. Finally, the improved grey-scale compensation, which takes advantage of the peculiarities of the human visual system, is used to eliminate the false contouring effect. Two methods, pixelwise and bitwise, are provided to deal with the security issue when using the proposed model. Experimental results show effectiveness and efficiency of the proposed model     

基于区域相关性的LSB匹配隐写分析

LSB匹配通过随机地修改像素值的LSB,打破了LSB替换的值对关系,使得安全性有了质的提高.针对灰度图像空间域LSB匹配算法,以8邻域内像素与中心像素的像素值差值定义区域内像素之间的相关性,分析嵌入信息对相关性的影响,提出了基于区域相关性的检测算法,与已有算法相比,该算法复杂度低,运算简单并且误检率低,当嵌入率高于0.3时检测结果具有较高的可靠性.     

空域LSB信息伪装的隐写分析及其对策

回顾了几种针对空域LSB信息伪装的隐写分析方法,包括直方图攻击,RS分析方法和几种通用盲检测方法,同时指出只需要对传统LSB替换方法作很小的改动就可以避开前两种攻击方法,完善了矩阵编码方法,提出了基于分组码理论构造高效信息伪装编码的完整方案,指出采用高效编码方案可以大大降低通用盲检测算法的可靠性。     

A steganographic method for digital images with four-pixel differencing and modified LSB substitution

To improve the embedding capacity and provide an imperceptible visual quality, a novel steganographic method based on four-pixel differencing and modified least significant bit (LSB) substitution is presented. The average difference value of a four-pixel block is exploited to classify the block as a smooth area or an edge area. Secret data are hidden into each pixel by the k-bit modified LSB substitution method, where k is decided by the level which the average difference value falls into. Readjustment will be executed to guarantee the same level that the average difference value belongs to before and after embedding, and to minimize the perceptual distortion. By proving that the readjusting procedure works, a theoretical proof is given to justify our method succeeded in embedding and extracting. Our experimental results have shown that the proposed method not only has an acceptable image quality but also provides a large embedding capacity.     

针对一类信息伪装算法的隐藏信息检测

本文针对一类基于空域LSB替换的信息伪装方法，提出了一种有效的隐藏信息检测技术。本文提出的隐藏信息的检测技术基于图像LSB比特序列的随机性度量的分析。在唯载密图像攻击条件下，通过在图像中嵌入测试信息的方法，建立秘密信息嵌入比例与LSB比特序列随机性度量的逻辑回归模型，从而实现图像中隐藏信息存在性的检测。实验表明对于灰度图像中即使0.4比特每像素的隐藏容量，仍可能获得较高的检测可靠性。这一方法同样适用于真彩图像。     

基于三次方程的LSB隐藏信息的盲检测

该文提出基于最小平方策略以及导出的三次方程的检测最低有效位(LSB)隐藏信息容量的新算法。与Dumitrescu等人(2003)提出的方法比较,新算法具有下列优点:检测的前提条件更宽松、虚警概率更低(由13％降至4％左右),估计的精度提高约9％,而且检测速度更快。该文还给出了具体的检测步骤和相关的理论推导。     

Detecting LSB steganography in color, and gray-scale images

We describe a reliable and accurate method for detecting least significant bit (LSB) nonsequential embedding in digital images. The secret message length is derived by inspecting the lossless capacity in the LSB and shifted LSB plane. An upper bound of 0.005 bits per pixel was experimentally determined for safe LSB embedding     

一种基于图像内容的最低有效位匹配隐写分析方法

将隐藏信息检测与图像内容分析相结合是当前提高图像隐写分析性能的一个新方向。与基于图像整体内容的检测方法不同,该文分析了最低有效位(Least Significant Bit LSB)匹配隐写对图像子区域统计特性的影响,提出一种新的联合判决检测方法。首先依据图像内容复杂度将整体图像分割为若干类子区域,其次采用两组不同的滤波器分类提取各子区域像素序列直方图频谱特征,之后用各类子区域特征分别训练Bayes分类器以获得其权重,最后对待测图像的每一个子区域进行分类检测,并将结果加权融合得到最终判决。实验结果表明,该方法对LSB匹配隐写的检测性能优于现有典型方法。     

Improved LSB stegananalysis based on analysis of adjacent pixel pairs

We propose a simple, reliable method based on probability of transitions and distribution of adjacent pixel pairs for steganalysis on digital images in spatial domain subjected to Least Significant Bit replacement steganography. Our method is sensitive to the statistics of underlying cover image and is a variant of Sample Pair Method. We use the new method to estimate length of hidden message reliably. The novelty of our method is that it detects from the statistics of the underlying image, which is invariant with embedding, whether the results it calculate are reliable or not. To our knowledge, no steganalytic method so far predicts from the properties of the stego image, whether its results are accurate or not.