基于可逆信息隐藏技术的认证方案的攻击与改进

可逆信息隐藏技术一方面能够对图像的原始性和完整性进行认证和保护,同时还能够确保无失真地恢复原始图像,近年来在公安、司法等领域受到越来越多的关注。基于可逆信息隐藏的认证方案需要同时满足可逆和认证两个方面的要求,在实际中具有较大挑战性,目前成功案例较少。在文献[1]中,Hong等人提出了一种新的基于可逆信息隐藏技术的认证方法,该方法借助IPVO(Improved pixel-value-ordering)和LSB(Least significant bit)替换等技术,可以有效地对图像进行认证。本文我们对Hong等人的方法进行了深入研究,指出在该方法中仅有部分像素参与认证码的生成且攻击方能够很容易地获知这部分像素,因此在安全性上还存在不足。针对该方法存在的安全漏洞,我们提出了一种针对性的攻击方案,即攻击方可选择对图像中未参与认证码生成和嵌入的像素进行修改。该攻击方案可以在不影响所嵌入认证码提取的同时,实现有意义篡改。为了提高认证算法的安全性,本文还针对Hong等人算法的缺陷提出了相应的改进方案,即将更多像素引入认证码的生成过程中并在嵌入前对图像块进行置乱。理论分析和实验结果验证了本文提出的...     

无线传感网身份认证协议研究

无线传感器网络由功耗、处理能力、通信能力及存储容量均有限的节点组成,传感器节点易遭受物理攻击及资源的有限的特点,均为节点安全性带来了严重威胁.因此,文章指出针对无线传感网安全问题,除了要有轻量级的密码算法之外,还需要高效的密钥分配和管理机制.为了解决内存有限性和安全性之间的平衡问题,目前已经有许多密钥建立技术,但是,学术领域中对于哪种方案最有效仍有争议.文章对各种常见的身份认证协议进行了比较和分析.     

面向农业无线传感网的数据约简方法研究

针对农业无线传感网络（Wireless Sensor Networks,WSN）能源有限,而发送大量冗余数据造成节点能耗高的问题,本文提出一种基于节点相关性分析进行数据约简的方法。首先利用皮尔逊相关分析分别对传感节点内与相邻节点间数据进行相似度分析;其次,进行数据预测;最后,对皮尔逊相关系数进行改进,使算法能够适用于实际农业环境感知存在异常数据的情况。实验结果表明,该方法在数据约简精度几乎不受影响的前提下,约简率可达69%,适用于传感节点级数据约简。     

无线传感网组合认证加密算法设计与分析

文章分析了当前无线传感网中通用的关联数据加密认证方案,分别存在设计复杂、能耗较高、误差较大以及安全性不强等问题,不适合安全性要求较高却资源严格受限的传感器节点;提出一个高效的组合认证加密算法,算法将OFB模式和CTR模式有机地组合,采用QBC-MAC的变形进行消息认证,通过加入输入值得到不同的密钥流,建立虚拟专用连接,使用双因子消息认证等方式,比通用方案具有更强的安全性;通过仿真实验与其它关联数据加密认证算法比较,结果表明该算法在网络能耗和吞吐量方面也具有明显的优势。     

无线医疗传感网的匿名双向身份认证研究

针对无线医疗传感网系统中通信实体身份问题,提出了一种双向身份认证方案,包括初始化 、用户注册 、身份认证和机密信息及口令更新4个阶段.该方案实现了用户 、医疗传感节点和个人服务器三者之间的双向身份认证,保证用户匿名性的同时能够抵御多种攻击.与现有的两种认证方案相比,降低了时间复杂度,同时具有更高的安全性,适用于无线医疗传感网.     

密文域可逆信息隐藏综述

可逆信息隐藏是信息隐藏技术的新兴研究方向,密文域可逆信息隐藏作为加密域信号处理技术与信息隐藏技术的重要结合点,对于数据处理过程中的信息安全可以起到双重保险的作用,尤其随着云服务的推广,密文域可逆信息隐藏是实现云环境下隐私保护的研究重点之一。针对当前密文域可逆信息隐藏技术的技术要求,介绍了该技术的产生发展背景,指出并分析了当前的技术难点,通过对各种类型代表性算法的研究,对密文域可逆信息隐藏技术进行了系统的分类,分析了不同嵌入方式的技术特点、实现框架与应用上的局限性。最后,结合密文域可逆信息隐藏的技术需求与难点,提出几点该领域未来的热点方向。     

一种基于云计算的无线传感网体系结构

提出了一种基于云计算的无线传感网体系结构。整个传感网被划分为若干个分区; 云作为虚拟汇聚节点, 有多个汇聚触点, 每个触点负责一个分区中传感器的数据收集; 每个分区中的传感器组成本地传感网, 所有本地传感网通过云连接成一个整体; 数据在云中分布存储、并行处理。模拟实验表明, 新结构传感网的数据传输性能明显提升。该结构适用于以数据为中心的无线传感网。     

明文图像可逆信息隐藏综述

图像可逆信息隐藏作为信息隐藏的重要分支,发展至今已近三十年,因其独有的图像无损恢复能力,一直备受医学、司法、军事等重点领域的青睐。然而现有可逆信息隐藏研究成果繁多,迁移知识广泛,本文简要梳理可逆信息隐藏的发展脉络,在回顾经典算法的基础上,加以简化、注释,总结成功经验,展望潜在应用,以期为研究者提供一个按图索骥的探索路径。本文主要包括3个部分,分别为位图（Bitmap,BMP）图像的可逆信息隐藏（适用于空域嵌入操作）、JPEG （Joint Photographic Experts Group）图像的可逆信息隐藏（适用于频域和编码域嵌入操作）和鲁棒可逆水印（适用于扩展性研究）。通过近百篇高影响力文献的梳理可知,可逆研究的受众广泛、基础深厚,其严谨的数学定义和简明的机理论证是深受研究者推崇和坚持的重要原因。“干净、简明”的特点也是其能够与现实应用有效结合的强力抓手。增加可逆算法对于载体多样性的普适性研究,引入新的评价指标来导引算法与现实应用的融合,将是未来可开拓的方向。可逆信息隐藏技术能够恢复图像初始状态,其独特之处在于图像本身就是一个复杂语义的信息表达。这既要求可逆嵌入操作所施加的影响不能改变图像所表达的主要语义,又要求该操作是可消除的,保留溯源能力,将内容的信息表达权始终交由图像本身。这一特点不仅为敏感领域信息处理所亟需,也是其他常见领域并不排斥的。严格来说,一定程度上的复原本就是事物发展到一定阶段后的必然追求。据此,本文认为推广可逆研究与多学科融合解决更难、更广泛的问题,实现长远发展,是完全必要且可行的。     

基于完整上下文预测的可逆数据隐藏

提出一种非线性、自适应、基于完整上下文的梯度调整预测算子FCGAP。FCGAP适用于图像可逆数据隐藏算法。在FCGAP中,目标像素的预测值等于4邻域像素值的加权平均,加权系数由与目标像素最近距离的12近邻确定。采用FCGAP,提出一种高容量低失真的可逆数据隐藏算法。实验结果表明,FCGAP能充分利用上下文信息,提高像素预测精度,基于FCGAP提出的可逆数据隐藏算法相比已有可逆数据隐藏算法具有更好的容量-失真性能。     

图像空域可逆信息隐藏研究进展

可逆信息隐藏是信息隐藏技术的重要分支,它不仅能从含密载体中提取秘密信息,还能无损地还原原始载体。以图像空域为载体的可逆信息隐藏研究根据图像是否被加密可分为明文域和密文域。早期,该领域研究基本在明文域开展,在保证可逆嵌入的前提下,着重提高嵌入容量与减少嵌入失真。随着人们日益重视隐私保护和数据安全,密文域的信号处理引起广泛关注。密文域可逆信息隐藏结合加密技术和可逆信息隐藏技术,从而达到载体内容保护和秘密信息传递的双重目的。本文梳理现有的相关文献,分别对明文域和密文域的研究进行归纳与分析,按照时间先后顺序帮助理清各类方法的发展脉络及其关联。首先,概括明文域的经典方法,包括差值扩展、直方图平移、预测误差扩展和多直方图修改4种方法及其改进版本。其次,阐述密文域中基于加密后腾出空间、加密前预留空间和通过加密腾出空间3类方法的研究进展。再次,总结指出明文域的研究趋向于减少嵌入失真,而密文域的研究趋向于提高嵌入容量,其在鲁棒性及安全性方面的进展则相对缓慢。最后,结合当前研究面临的实际问题,如载体多元化、有损信道传输和安全性等,进一步展望未来的研究趋势。总之,可逆信息隐藏研究的有效性与实用性仍有待提高,面向不同应用需求时,亟需学者提出新的理论支撑与评价体系。     

无线传感器网络中的数据传输精简算法

在部署无线传感器网络的相关应用中,由于无线带宽、计算能力、电池能源和意外干扰等限制,通讯环境十分严峻。为了能减少数据传输量并较为精确地由源端传感器向汇聚节点（sink）传输数据,已有方法提出只向sink节点传输无法预测的数据。然而,很少有算法研究在这种严峻的环境中,丢包对数据精简的影响。基于线性预测模型和Heartbeat机制提出LRPH算法来抵制丢包带来的影响,并且及时监测传感器是否故障。另外,提出LRSH算法来优化LRPH,减少冗余信息。实验结果表明LRPH方式可以在一定的误差阈值内,通过只传输4.15%的数据来预测所有的数据。而LRSH只需要3.63%的传输。同已有的一些方法相比,这两种算法都可以在条件严峻的通讯环境下,有效地抑制丢包带来的影响。     

基于RGB相关性的彩色图像可逆信息隐藏方法

为了提高彩色图像可逆信息隐藏（RDH）的性能,提出了基于RGB相关性的彩色图像RDH方法。首先为了更加准确地预测像素值,设计了基于RGB相关性的像素预测算法。该算法包括粗糙纹理预测和精细纹理预测两个阶段。第一个阶段利用一个参考通道将像素分为平滑区域和纹理区域。在第二阶段,利用两个参考通道对平滑区域像素进行精细划分,将像素分为水平、垂直和平坦区域,从而更加准确地计算像素的预测值。其次,利用预测误差扩展技术嵌入秘密信息。实验结果表明提出的预测算法能够较准确地预测每一个通道的像素值,信息隐藏性能好于现有的彩色图像RDH方法。     

软件定义无线传感器网络研究综述

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）经过长时间的发展,技术上已经有了很大进步,并广泛应用于很多领域,但其仍存在一些技术难点,影响应用效果。软件定义网络（Software-Defined Network, SDN）是一种新的网络架构,它采用了数据平面与控制平面解耦的思路,提供了网络架构发展的新方向。为了提升WSN的技术有效性,SDN架构被引入到WSN领域中,形成了新的软件定义无线传感器网络（Software-Defined Wireless Sensor Networks, SDWSN）。在分析软件定义无线传感器网络现有研究成果的基础上,阐述了WSN及SDN的发展现状;结合目前的研究进展,综述了SDWSN可行的技术方案;探讨了SDWSN未来的研究方向及发展趋势。     

一种能耗均衡的无线传感器网络覆盖协议

在随机部署的无线传感器网络中,现有的节点调度算法不能同时保证工作节点均匀分布,使网络能耗不均衡.针对该问题,提出一种分布式、能耗均衡、与节点位置无关的无线传感器网络覆盖协议(EBLCP).EBLCP在虚拟坐标的基础上建立临时集,节点只需与邻居中少量节点通信,比较这些节点的剩余能量从而竞选工作节点.实验结果表明,与NSV...     

无线传感器网络移动节点定位算法

提出了一种信标节点以一定的几何形状进行移动来对未知节点进行定位的算法。利用未知节点到信标节点的信号强度值来确定未知节点所在区域,然后用几何方法计算得到其坐标。实验表明：提出的算法定位精度高,计算简单,适合各种规模的无线传感器网络的节点定位。     

无线传感器网络免疫代理数据融合算法

针对网络能耗和延迟问题,提出了一种基于免疫代理的数据融合算法。通过代理的自由迁移降低节点传输能耗;通过免疫降低参与融合的节点数以降低网络能耗;设立应急通道以降低紧急情况下的网络延迟;采用十六进制编码方法对融合数据进行压缩处理。试验结果表明,该算法能有效降低网络能耗和延迟。     

一种改进的无线传感器网络密钥管理方案

在无线传感器网络中,针对已有动态更新密钥管理方案的无身份认证、可扩展性差等问题,提出一种实用的无线传感器网络密钥管理方案。采用增加身份认证模块的方法,设计可行的新节点加入机制。分析结果表明,与原方案及同类密钥管理方案相比,该方案在保持安全高效的同时,具有更好的可扩展性和网络连通性。     

一种提高WSN数据持续性的改进方案

提出一种提高无线传感器网络(WSN)数据持续性的改进方案IIDP。节点根据一段时间内接收数据包的情况,估计网络中数据包的数量和节点总数,进而计算出节点存储数据所需参数并完成存储过程。为实现快速存储,节点在转发数据包时,根据概率选择一个接收过该包次数较少的邻居作为下一跳。理论分析及实验结果表明,该方案能获得比原有方案更高的数据持续性。     

基于模糊C-均值的无线传感器网络算法

在低功耗自适应集簇分层型协议算法的基础上,提出一种基于模糊C-均值的无线传感器网络算法。在簇形成阶段采用模糊C-均值方法根据基站预先指定的最优簇头个数Q,将整个传感器网络节点分成Q个簇,每个节点隶属于其中一个簇,在整个网络生命周期内,这个簇将固定不变。在新的一轮开始时,簇内簇头节点的选择基于节点的当前能量值。在数据传输阶段,在簇内通信采用单跳模式,簇间通信采用多跳模式。仿真实验表明,该算法具有可行性和有效性。     

基于回归的无线传感器网络数据压缩方法

无线传感器网络的能量和通信带宽有限,不适合大规模数据传输,需进行压缩处理。为此,研究无线传感器网络中基于回归的数据压缩问题,提出分段线性回归拟合算法和基于置信间隔的回归模型调整算法。分段线性回归拟合算法通过分段,使回归拟合适应环境数据周期性变化的规律。回归模型调整算法能够确定分段时机,使回归直线更加逼近动态变化的环境数据集。在Berkeley-Intel数据集上的实验结果表明,该算法在较小的重构精度下能达到3%的压缩比。