高阶统计安全的隐写算法

近年来利用载体高阶统计特征进行隐写分析的各种算法大量出现,对隐写算法的存在安全性能构成了较大挑战。鉴于此,隐写研究者开始着眼于研究高阶统计安全的各种隐写算法。文章对目前二阶统计安全的隐写算法的研究成果进行了综述,并实验说明典型算法的效果。进而提出更高阶统计安全隐写算法的研究思路。     

JPEG2000小波域隐写算法

针对JPEG2000基本压缩编码系统,提出一种基于冗余估算的小波域隐写算法(RE-WDS)。利用JPEG2000标准扩展部分中规定的对量化前小波系数的非线性处理方法,以及人眼的亮度敏感性特点,对每个小波系数的量化冗余进行估算,做到隐写算法与人眼掩蔽特性紧密结合。通过自适应地选择嵌入点并对嵌入强度进行调整,来提高压缩图像的信息隐藏容量,仿真实验证明了算法的可行性和有效性。     

基于遗传算法和高隐藏容量的数字图像隐写算法

为了获得更大的隐写容量和更高的隐写安全级别,提出一种基于遗传算法和高隐藏容量的数字图像安全隐写算法。将隐写术作为一个搜索问题进行建模,遗传算法的目的是在宿主图像中找到最优的方向和最优的起始点用于隐藏加密数据,使得隐写图像获取最大的峰值信噪比,其拟合函数为峰值信噪比。首先准备宿主图像,机密图像和染色体,利用比特位面和比特方向基因将宿主像素序列转化为比特位序列;然后将机密像素位嵌入到相应的比特像素位;最后利用拟合函数决定迭代结束次数。运用峰值信噪比(PSNR)和结构相似性度量(SSIM)评估隐写结果,与其他隐写算法相比,该算法提高了隐写质量和安全性,PSNR和SSIM在大多数情况下均高于其他算法,此外,隐藏容量相当可观,可高达49.5%。     

基于Logistic映射与LWT的音频隐写算法

提出了一种基于Logistic序列置乱与小波提升的高层LSB音频隐藏算法。为了增加传输过程的安全性,在前端用Logistic混沌序列对秘密语音进行扰乱。针对传统的LSB鲁棒性差的问题,提出了将秘密语音的小波系数嵌入载体小波系数的第9～12位的算法,该算法的隐藏量为载体语音容量的25％。通过仿真实验证明,该算法透明性好,且可以实现盲提取,将含密载体通过QQ传输之后也可以正确提取秘密语音。     

一种空域频域结合的图像隐写算法

为了获取较大隐写容量和较好的不可感知性,使用图像空域边缘特点结合人眼视觉感知特性,提出一种空域频域相结合的大容量图像隐写算法,既考虑了图像在空域中的边缘信息,又考虑了图像亮度等因素对嵌入区域的影响。使用对比灵敏度和纹理能量对嵌入区域进行整合,根据容量大小和不可感知程度来选择频域或空域对图像嵌入秘密信息。通过实验表明,该算法在得到了较大的隐写容量的同时也获得了较好的不可感知性。     

图像自适应隐写和隐写分析技术进展

图像自适应隐写和隐写分析技术是近年来信息隐藏领域的研究热点和难点.自适应隐写通过自适应选择嵌入更改位置并结合高效编码方法提高了隐写安全性,而相应隐写分析技术主要通过捕捉图像统计特性改变来发现隐写行为.首先对图像自适应隐写的基本原理进行了介绍,然后梳理总结了图像自适应隐写和隐写分析技术的研究进展并指出了现有研究存在的问题,最后对图像自适应隐写和隐写分析技术研究进行了展望.     

针对ＬＳＢ隐写的语音隐写分析方法

本研究对常用的最低有效位(LSB)隐写技术进行了隐写分析。在目前的网络环境中,检测低嵌入率语音隐写信号仍然是一个非常有挑战性的课题。近年来,神经网络模型在许多课题中都取得了显著的性能。神经网络的主流架构包括卷积神经网络(Convolution neural Networks, CNNs)和循环神经网络(Recurrent neural Networks, RNNs),这两种网络采用了不同的方式来理解各种信号。本文提出了一种合适的方法来结合这两种架构的优点,然后构造了一个新的模型,即CNN-LSTM网络来检测基于LSB的隐写方法。在本文提出的模型中,使用双向长短时记忆循环神经网络(BiLSTM)来捕获信号的长时间上下文信息,然后使用CNN捕获局部特征和全局特征。实验结果表明,该模型相较对比方法对于基于LSB的隐写分析达到了更好的效果。     

图像隐写分析中游程检验算法的研究与应用

随着隐写术在因特网中的广泛应用,隐写分析已经成为学术界研究的热点之一。本文在深入研究BMP图像LSB隐写算法的基础上,在图像隐写分析中提出了游程检验算法并给出了算法原理和工程实现。该算法基于盲检测、不需要训练图像数据库、在满足一定的假设条件下,检测性能优良、算法简单、易于实现,具有一定的实用价值。     

一种基于差分进化的鲁棒音频隐写算法

音频隐写是将秘密信息隐藏到音频载体中,已成为信息隐藏领域的一个研究热点。已有研究大多聚焦最小化隐写失真,却以牺牲隐写容量为代价,且往往被一些常规信号攻击后难以正确提取秘密信息。为此,基于扩频技术,首先,分析了隐写参数（分段隐写强度和分段隐写容量）与不可感知性和鲁棒性的关系,并构建了一种以分段隐写强度、分段隐写容量为自变量,以不可感知性和隐写容量为优化目标,以信噪比为约束条件的音频隐写多目标优化模型;然后,提出了一种基于差分进化的鲁棒音频隐写算法,设计了相应的编码、适应度函数、交叉和变异算子。对比实验结果表明,所提隐写算法能够在保证不可感知性和抗隐写分析能力的前提下达到更好的鲁棒性,可以有效抵御一些常规信号处理攻击。     

基于图像复杂度的隐写算法

提出了一种新的基于图像复杂度的隐写算法。该算法充分利用了复杂度高的图像,包含更多的信息,因而能承载更多秘密信息的特点,将图像划分为3×3的图像块,借助图像块的信息熵和对比度描述图像块的复杂度,根据各块复杂度统计值确定阈值,以判定各块复杂度高低,并针对不同复杂度的图像块进行不同强度的嵌入,实现了基于图像复杂度的隐写算法。性能分析与实验对比表明,在相同的嵌入率下,该算法具有较高峰值信噪比和较强的统计安全性。     

对OPA密写的检测和增强安全性的调色板图像密写方案

在以调色板图像为载体的密写方法中,最佳奇偶分配(OPA)是一种失真小,因而隐蔽性较好的方法.本文首先指出OPA方法仍存在安全漏洞,因为经OPA密写的图像中存在一些特殊的颜色,这些颜色只能被修改为其它颜色,其它颜色却不能改为这些颜色,分析者可根据这些特殊颜色察觉秘密信息的存在.本文提出一种新的调色板图像密写方法,既保留了OPA失真小的优点,又不存在可被密写分析者利用的奇异颜色.另外,本文还考虑了调色板图像密写的另一个安全漏洞,即由调色板图像生成二值图像并检测其混乱程度可暴露其中是否含有密写信息.根据原始图像局部特性进行自适应嵌入可进一步提高系统的安全性,使这种基于二值图像的分析方法也不能奏效.     

基于边缘匹配和模函数的安全密写算法

 为了提供较大的可调信息嵌入量和保持载密图像良好的视觉质量,提出一种新的密写算法.根据人类视觉特性,利用像素的3个相邻像素的最大像素值与最小像素值的差值,将图像分为平滑区、过渡区和边缘区;根据模数循环的特点,应用具有安全特性的模函数以某一嵌入方案在3个区域中的像素自适应地嵌入不同的信息比特数.选择不同的嵌入方案可以得到不同的嵌入量和载密图像视觉质量.实验结果表明,本文算法在保持高嵌入率的同时仍保持较好的载密图像视觉质量,且安全性好.     

一种简便易行的空间域图像信息隐藏技术

介绍了一种基于空间域的信息隐藏方案。在该方案中,通过对水印像点的位置进行随机置乱,达到加密的目的。考虑到了人类视觉系统特性,并根据图像块的特点自适应地改变嵌入信息的强度,使水印具有更好的不可见性。同时,将水印点嵌入到图像块中的位置进行随机置乱,提高了水印的安全性以及稳健性。该算法非常简便易行,而且实验证明,该算法是有效的。     

基于粒子群算法和改进PM1的JPEG图像中的安全密写方法

PMI（加、减1）是LSB密写方法的一种改进,它的嵌入和提取几乎和LSB一样简单,却提供了更好的安全性。文中基于JPEG图像的属性对PM1进行改进,并结合粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）提出了一种用于JPEG图像的高安全性和高容量的密写方法。充分的实验表明,该方法在保持分块效应和直方图,以及高容量方面都优于现有的JPEG图像中的经典密写算法。     

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。     

A Model‐Based Image Steganography Method Using Watson's Visual Model

This paper presents a model‐based image steganography method based on Watson's visual model. Model‐based steganography assumes a model for cover image statistics. This approach, however, has some weaknesses, including perceptual detectability. We propose to use Watson's visual model to improve perceptual undetectability of model‐based steganography. The proposed method prevents visually perceptible changes during embedding. First, the maximum acceptable change in each discrete cosine transform coefficient is extracted based on Watson's visual model. Then, a model is fitted to a low‐precision histogram of such coefficients and the message bits are encoded to this model. Finally, the encoded message bits are embedded in those coefficients whose maximum possible changes are visually imperceptible. Experimental results show that changes resulting from the proposed method are perceptually undetectable, whereas model‐based steganography retains perceptually detectable changes. This perceptual undetectability is achieved while the perceptual quality — based on the structural similarity measure — and the security — based on two steganalysis methods — do not show any significant changes.     

基于图像高阶MARKOV链模型的扩频隐写分析

 扩频隐写分析是信息隐藏研究领域的一个重要方面.文章提出基于高阶Markov链的数字图像统计分布模型,在对常用图像扫描方法构成高阶Markov链的效果进行比较后,采用Hilbert扫描方式构建数字图像n阶Markov链模型,进而提出度量数字图像隐写统计安全性的n阶Markov链测度,并证明其有界.最后文章通过研究扩频隐写对高阶Markov链模型经验矩阵的影响,利用该模型提取图像统计特征,并使用支持向量机对几种常用图像扩频隐写方法进行分析.实验说明文章所提方法对扩频隐写分析效果良好,且随着模型阶数提高,分析准确率也随之提高.     

基于H.264宏块内码率控制的隐写算法

在H.264/AVC视频编码标准框架下,提出一种基于H.264宏块内码率控制的视频隐写算法,根据CSF函数对DCT变换频率进行分类,判别DCT变换块的不敏感频率,并对DCT块进行分类,最后通过秘密信息比特位指导DCT块不敏感频率系数的舍弃和选取。实验中进行了隐写容量测试、信噪比损失测试和视频压缩码流大小测试。实验表明,该算法在损失信噪比较小的情况下能嵌入较多的信息,并能保持原视频编码器的压缩特性。     

基于信息商品的微支付系统的研究与设计

文章针对微支付机制的特点,利用散列函数及数字签名等安全技术设计出一个功能较完善的微支付系统。系统提出了通用电子票据的概念,而且还提供了在互联网上安全传输信息商品的服务,并针对付款流程的设计等问题及解决方案作了深入探讨。