基于图像信息熵的随机数可视化表达

为了提高严格受控环境下信息隐写算法的安全性和鲁棒性,基于网络图像大数据提出了一种针对小容量负载的图像零隐写隐秘通信算法.在构建算法所需的完备库时,首先根据网格描述符对图像进行单元熵的提取以形成熵矩阵,然后提取熵矩阵的特征值以降维从而减少计算量,最后根据量化算法将特征值量化为一组随机数以构建完备库.实验结果表明:该算法由于没有改变原始载体图像,所以对于抗击已知原始载体的统计、比对分析和尺度缩放攻击、旋转攻击具有非常好的效果,在尺度缩放和旋转攻击的实验中数据恢复率达到95%以上.在安全级别高、受监控程度严格、容量较小的隐匿通信中,比如对称密码系统密钥的交换,具有重要的应用价值.     

一种新型的基于图像哈希的无载体隐写方案

提出了一种新型的基于载体选择的无载体隐写方案.发送端以迭代量化哈希为基础建立秘密信息与载体图像的联系,并根据此联系从图像库中选择合适的载体进行秘密信息传输,接收端根据事先约定好的规则,使用图像哈希技术从图像中提取出秘密信息.实验证明此方案在安全性方面优于传统的基于信息嵌入的隐写方案,且在鲁棒性与隐写容量方面略优于其他的无载体隐写方案.      

一种基于循环码的自适应图像隐写方法

在自然图像各部分嵌入相同量的隐秘信息,对载体失真度和安全性的影响各不相同,为使嵌入信息量在载体各部分合理分布,文章将载体分块像素复杂度与隐写编码相结合,利用一簇循环隐写编码在载体各部分的合理运用,提出一种基于循环隐写码的自适应图像隐写算法.算法以载体分块像素复杂度为指导,自适应地选择适合不同分块的循环隐写编码方式嵌入隐秘信息.实验表明,算法在相同嵌入量下相较LSB匹配算法和使用单一隐写编码的算法,失真度更低且载体统计分布的改变更小,在失真度和统计分布改变相近时相较使用单一隐写编码,嵌入容量更大.     

一种基于混合蛙跳优化的JPEG图像隐写算法

在JPEG图像中隐写会引起图像DCT系数直方图变化和分块效应比,分析者可以根据这些特征变化察觉到秘密信息的存在。为了提高隐写的安全性,提出了一种基于混合蛙跳优化的JPEG图像隐写算法。对图像进行分块处理后,在每个块中采用混合蛙跳优化算法,寻找最优的置换矩阵来替换秘密信息。在隐写过程中,将置换矩阵和置换后的秘密信息隐藏于修改了量化表的DCT系数中,算法不需传递其他边缘信息。仿真实验表明,所提出的隐写算法与修改量化表隐写算法,基于粒子群优化隐写算法相比,在隐写容量增大的同时,具有更高的安全性。     

基于量化表修改的F5隐写方法

传统的F5隐写方法采用标准的量化表量化后用矩阵编码的方法来嵌入信息,其安全性较高但隐写容量非常小.提出了一种改进的基于量化表修改的F5隐写方法(IQTM-F5),采用给定的量化表量化和新的信息嵌入策略以避免传统的"退化"现象.实验结果表明:改进的隐写方法与传统F5隐写方法相比,不仅极大程度地增加了隐写容量,提高了嵌入效...     

用于EZW编码图像中的安全隐写算法

提出一种EZW编码图像中的安全隐写算法,该算法以嵌入前后EZW重构小波系数分布的相对熵作为安全指标,采用熵解码变换的方法,将数据比特映射为具有指定分布的0/1比特,并利用量化嵌入机制实现数据的嵌入.所提算法可实现载体和隐写信号一阶统计特性的保持,因此具有一阶的统计安全性.实现结果同时表明,该算法在容量、感知质量和安全性上具有较好的综合性能.     

基于JPEG及扩展DCT块变换的新型大容量隐写算法

目前,基于离散余弦变换的JPEG图像载体隐写已经可以达到较高的隐蔽性及鲁棒性,但隐写容量与传统的空域隐写相比仍有较大差距。在已有算法的基础上,提出了一种基于扩展DCT块变换的改进算法,一定程度上提升了隐藏容量,并使其在隐蔽性和展示性方面优于既有算法。该算法在最终量化前加入了扩展分块变换隐藏,避开了直接将密信隐藏于JPEG的量化后DCT系数中。在维持结果图片符合标准的同时,增强了隐写的隐蔽性和复杂性,实现了对原有算法的综合与改进。仿真实验结果显示出了该算法在隐写容量及隐秘性上相对于原有算法的提升。     

LSB隐写术的密钥恢复方法

作为隐写术安全性分析的重要手段,隐写分析已成为信息隐藏领域的一个研究热点.而通过恢复隐写密钥来提取隐藏的消息是隐写分析的主要目的之一.为了研究如何搜索隐写密钥,首先在"已知载体"和"载体被重复使用"条件下,分析了恢复LSB隐写术密钥的计算复杂度.然后在"载体被重复使用"条件下,对图像空域LSB隐写术提出了一种新的密钥恢复算法.该算法借鉴了密码分析中的"分别征服攻击"思想,使计算复杂度由O(2 (2r))降至O(2 r).实验结果表明了该算法的有效性.     

基于图像编码及拼接的无载体信息隐藏

为提高隐秘通信的安全性和效率,将图像编码和图像拼接相结合,提出了一种基于图像编码及拼接的无载体信息隐藏算法.在对图像编码时,首先对图像进行分块,求取每一子块的信息熵,形成熵矩阵并对其进行量化编码,构建图像与随机数间的映射关系;在进行图像拼接时,对要表示的随机数进行分组,从完备图像库中选出对应的图像,并按一定的位置关系进行拼接,将拼接后的图像作为含密载体进行传递,以提高单次通信效率;为减少通信中的误码率,算法还对秘密消息进行CRC循环编码.实验结果表明,文中算法具有良好的抗检测分析性能、良好的抗压缩攻击和抗椒盐噪声攻击能力,在安全级别高、隐藏容量不大的隐秘通信中具有重要的应用价值.     

基于Multiwavelet广义高斯模型的图像盲隐写分析

针对目前图像盲隐写分析中提取的特征的有效性不高问题,提出了一种新的基于Multiwavelet广义高斯模型的图像盲隐写分析算法.采用Multiwavelet变换对样本图像进行多尺度分解,并使用广义高斯模型对每个子带的Multiwavelet系数进行建模,提取参数特征.利用这些参数特征训练支持向量机SVM(support vector machine)构成盲隐写分析算法的分类检测器.通过对大量图像样本进行测试,实验结果表明,和经典的Farid方法相比,提出的盲隐写分析算法提取的图像特征更加有效,具有更高的正确检测率.     

基于轮廓绘制及填色的构造式信息隐藏算法

基于元素映射的构造式信息隐藏算法存在因图案库泄露而导致的安全性问题,鉴于此,提出了一种新的通过含密轮廓绘制及颜色填充生成平铺图像的构造式信息隐藏算法。运用B样条曲线为多个图案轮廓建立标准结构化表示,并创建收发双方共享的标准结构化表示库和颜色库,根据秘密信息进行标准结构化表示选取、图案轮廓绘制及颜色填充操作,获得含密图案。多个离散分布的含密图案共同构成一幅含密平铺图像。实验证明,该算法对JPEG压缩、中值滤波、高斯滤波等常见图像攻击具有较强的鲁棒性,且与类似算法相比,能够抵抗更多种图像攻击。     

应用混沌和模糊聚类的自适应隐蔽通信算法

提出了一种新颖的基于DCT域的自适应信息隐蔽通信算法.首先对原始图像块的多特性参数进行模糊聚类,将图像块分成两类,一类适合隐藏信息,另一类不适合,其隶属度作为隐藏信息强度的自适应系数.将混沌系统产生的序列嵌入到通信载体上,利用混沌同步进行隐蔽信息的检测.仿真实验表明,该算法有较强的鲁棒性,同时能保证通信载体的隐藏信息质量,确保通信安全.     

网络信息安全和数字水印技术

网络信息安全是网络安全的核心,其主要技术包括监控、检测、加密、认证以及数字水印技术等等。数字水印具有不可感知性、隐蔽性与安全性以及鲁棒性。数字水印技术广泛应用于数字产品的版权保护、声像数据的隐藏标识和篡改提示以及隐蔽通信等等。     

基于灰度图像转化的时间型隐蔽信道检测方法

时间型网络隐蔽信道是一种隐蔽性极高的信息泄露方式.其作为APT攻击的主要通信手段,对网络安全产生了极大威胁.目前针对隐蔽信道的检测方法通用性不足、误检率高,且人工提取流量特征耗时耗力.本文提出了一种基于灰度图像转化的检测方法.该方法将报文到达时间间隔归一化,转换成像素值,再将其转为灰度图像,由此把一维序列分类问题转成二维图像分类问题.本文使用卷积神经网络自动获取图像特征,并利用卷积块注意力模块,从空间与通道两个维度进行特征自适应优化.本文用合法流量和隐蔽信道流量组成的数据集训练网络,所得到的二分类模型用于判别被检测流量是否为时间型隐蔽信道流量.最后将提出的方法与现有的4种检测方法做对比.实验结果表明,本文方法具有更高的精确率和召回率,所得模型的通用性更好且误检率更低.     

基于二维Logistic映射和二次剩余的图像加密算法

针对公共网络中数字图像的安全传播问题,提出了一种基于二维Logistic混沌映射和二次剩余的图像加密算法.该加密算法利用二维Logistic映射的优良随机性,对明文图像进行2次置乱,极大地改变了图像像素位置.然后把置乱图像展开成二进制序列,按照8位一组进行分块,再利用二次剩余密码体制对每个分块进行加密,有效地改变了明文图像的信息.最后,对该算法进行直方图分析、信息熵分析、密钥敏感性分析以及明文图像和密文图像的相关系数分析等仿真实验.实验表明该算法能抵抗统计攻击、信息熵攻击,是一种较安全的图像通信方式.     

基于运动矢量的视频隐写算法

视频信息隐藏是一种将秘密信息嵌入到视频中实现隐蔽传输的技术.基于运动矢量(motion vector,MV)的视频隐写造成的运动矢量特性异常容易被隐写分析所检测,隐蔽通信的安全性降低.为了保持运动矢量相邻相关性和局部最优性,提出了一种基于运动矢量的视频隐写算法能够降低对运动矢量特性的破坏.首先,实验验证已有基于运动矢量的视频隐写算法对运动矢量不同分量的影响存在差异.然后,引入归一化互信息(normalized mutual information,NMI)衡量运动分量的相邻相关性,根据载体选择策略选择相邻相关性小的分量作为嵌入载体.最后,定义宏块纹理复杂度作为载体修改的失真代价,利用校验格编码(syndrome-trellis code,STC)对载体进行信息嵌入.实验结果表明,隐写视频的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似性(structural similarity,SSIM)降低不超过0.4％,一般低于0.25％;比特率增加0.29％ ～2.35％;算法被相关异常特征检测的错误率较高,具有更均衡的安全性.可见,算法各项性能指标表现良好,具有较好的抗隐写分析能力,隐写视频不可感知性较好.     

一种可抗几何攻击的二值文本图像数字水印算法

针对二值文本图像纹理丰富,信息隐藏量少和取值形式为二值的特点,提出了一种可抗几何攻击的二值文本图像水印算法.该算法基于DCT,它将二值图像的DCT、图像的视觉特征向量和加密技术有机结合起来,在提取水印时不需要原始图像,是一种实用的盲水印算法,并且水印的嵌入不影响图像质量.最后对水印图像进行了常见的旋转、缩放、平移、扭曲等几何攻击试验,结果表明,该算法有理想的抗几何攻击能力和较强的鲁棒性.     

一种改进的SIFT-PCA算法在图像检索中的应用

针对SIFT算法(尺度不变特征)提取出的图像特征点向量维数较多造成计算量较大、检索效率低等问题,提出一种SIFT和改进的主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)相结合的SIFT-PCA算法。该算法首先采用SIFT算法提取图像特征点向量,然后利用改进的PCA算法把特征点向量变换到另一个空间,得到最具有代表性的特征参数,实现对特征点向量的降维。此算法在保证原SIFT算法鲁棒性的同时减少了计算量,增强了实时性。实验结果说明了该算法具有尺度、平移、旋转、光照不变性,在图像检索中应用切实可行且效果良好。     

基于离散阵列广义同步的彩色图像加密算法

为设计出具有较高安全性能的图像算法,提出了一种基于离散阵列广义同步系统的彩色图像加密算法。首先利用离散阵列广义同步定理,在3D-Lorenz映射的基础上构造了一个具有16×16×6的阵列广义同步系统。其次,结合二维离散分数阶傅里叶变换设计了一种彩色图像加密算法。该算法对像素矩阵进行了新混沌序列的位置变换,提高了密钥空间。加密算法的密钥敏感性、直方图和信息熵的仿真实验表明:该加密算法安全性高,能够达到较好的加解密效果。     

混沌相幅变换耦合像素替代的图像加密算法研究

为有效保护图像在开放的网络环境中安全传输,防止信息被窃取,设计了混沌相幅变换算子耦合像素替代的图像加密算法.首先将256 bit的外部密钥分割为8个子块,以此设计迭代函数初始参数的估算模型,从而生成两个密钥;引入离散傅里叶变换,将图像转变成相与幅度成分;基于第一个密钥,通过迭代Tent映射,生成伪随机图像的相与幅度,并构造线性叠加模型,将明文与随机图像的相与幅度叠加,借助逆离散傅里叶变换,得到置乱图像;再根据第二密钥,基于Logistic映射,设计像素替代模型,改变置乱图像的像素值,在时域与频域内同步完成加密.仿真实验结果显示该算法具有较高的安全性,能够有效抵御明文攻击,与当前单域图像加密算法相比,具有更高的加密效率.