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一种改进的最低有效位信息隐藏算法的研究

作　者: 余兵奇
导　师: 张红梅
学　校: 河南工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 信息隐藏 Arnold变换 最低有效位算法 异或运算
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
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内容摘要


20世纪90年代以来,随着计算机网络技术的快速发展,政府、企业、个人都在利用这一公开互连的公共信息网络平台,构建各自的专用网络,传递自己的信息。随着因特网的普及,信息安全的重要性日趋突出,已经成为当前计算机领域研究的重点和热点。近年来,由于对保护数字产品知识产权和进行隐秘通信的特殊需求,传统的加密技术已经不能够满足当前的需要,透明度更好、隐蔽性更强的信息隐藏技术应运而生。信息隐藏技术是在加密技术不适用于的版权保护和秘密通信等领域中产生的,它将秘密信息隐藏在载体信息中,而不破坏载体信息的基本属性和使用价值,在信道的传输中依然是有意义的载体信息,第三方很难判断哪些数字信息中是否含有秘密信息。含有秘密信息的数字载体信号的不可感知性和具有原来使用价值的特性,是其不同于传统加密技术的最大亮点。信息隐藏技术不仅隐藏了秘密信息的内容,还隐藏了秘密信息的存在性,因此在信息安全领域显示出新的活力。近年来,信息隐藏已经成为信息安全领域中的研究热点,特别在军事隐蔽通信、数字产品产权保护、商业票据真伪等领域具有广泛的应用前景。本文在研究大量信息隐藏算法的基础上,针对空间域最低有效位(least significant bits,LSB)算法的鲁棒性低的特点,提出一种使用逻辑关系来实现信息隐藏的方法。本文的改进算法在充分研究传统最低有效位算法和基于异或运算的LSB改进算法的基础上,总结出增强最低比特位和高比特位之间的联系,改变秘密bit流的嵌入位置及方式能增强算法的鲁棒性。通常情况下,数字图像中的每一个像素由一个字节表示,每个字节中的任意两个bit均有四种组合(00,01,10,11),可以表示图像字节中第0,1,2,3低四位比特位。该方法通过调整载体图像最低两个比特位,使它在载体信息所表示的那一个bit与秘密信息的bit相一致,实现隐藏秘密信息的目的。改进的算法首先利用Arnold变换对秘密信息进行置乱,提高信息隐藏的安全性。然后利用逻辑表示方法使载体图像字节的最低四位来间接表示出秘密信息的嵌入位置,大大加强了秘密信息bit流与载体图像字节中bit的联系,并且代替了传统LSB算法直接在最低位上嵌入秘密信息,有效的增强其鲁棒性并且能抵抗剪切、加噪、滤波和压缩等非法攻击能力。由于该方法只使用逻辑运算,所以信息的嵌入和提取的运算简单而高效,保证了算法的实用性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 信息隐藏技术研究现状  9-13
  1.2 本文主要内容和结构安排  13-14
第二章 信息隐藏技术  14-19
  2.1 信息隐藏技术概述  14-15
  2.2 信息隐藏技术原理  15
  2.3 信息隐藏技术特点  15-16
  2.4 信息隐藏技术评价指标  16-19
第三章 信息隐藏技术和图像置乱变换概述  19-31
  3.1 LSB算法原理和方法  19-21
    3.1.1 LSB算法描述  21
  3.2 变换域图像隐藏算法  21-25
    3.2.1 DCT隐藏算法  22-24
    3.2.2 DWT隐藏算法  24-25
  3.3 数字图像置乱技术  25-31
    3.3.1 Arnold变换  25-27
    3.3.2 机常用图像置乱变换  27-31
第四章 基于异或运算的最低有效位算法  31-37
  4.1 算法基本思想  31-32
    4.1.1 传统LSB信息隐藏原理  31
    4.1.2 秘密信息置乱  31-32
    4.1.3 异或运算LSB的算法原理  32
  4.2 秘密信息的嵌入过程  32-34
  4.3 秘密信息的提取过程  34-35
  4.4 异或隐藏算法分析  35-37
第五章 基于逻辑关系的最低有效位改进算法  37-47
  5.1 算法基本思想  37-38
    5.1.1 秘密信息置乱  37-38
  5.2 信息的嵌入过程  38-39
  5.3 信息的提取过程  39-41
  5.4 改进算法实验结果与分析  41-47
    5.4.1 实验结果和攻击实验  41-44
    5.4.2 实验结果分析  44-47
第六章 总结与展望  47-49
参考文献  49-51
致谢  51-52
个人简历  52
攻读硕士学位期间发表的学术论文有  52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密
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