數(shù)字取證中JPEG文件恢復(fù)方法的研究.pdf

1、隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，日趨嚴(yán)重的計算機犯罪給個人、企業(yè)、甚至社會的安定和穩(wěn)定都造成了巨大的影響。計算機取證技術(shù)在這種背景中應(yīng)運而生，并逐漸成為打擊高科技犯罪的重要手段之一。計算機取證分析是一門尋找、檢查和分析數(shù)字證據(jù)的學(xué)科，可以用來為行政執(zhí)法、管理和信息收集提供強有力的證據(jù)支持。為了重現(xiàn)計算機犯罪的現(xiàn)場和找到作案證據(jù)，恢復(fù)已被刪除或已遭到破壞的涉案文件是非常必要的。因此，數(shù)據(jù)文件的雕復(fù)技術(shù)成為計算機取證領(lǐng)域中的重要研究課題之一

2、，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　 JPEG作為一種最流行的存儲和傳輸圖片格式，在各種數(shù)碼產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛的使用的同時也頗受犯罪分子的“青睞”。對于JPEG文件的雕復(fù)技術(shù)和JPEG文件殘缺數(shù)據(jù)的取證恢復(fù)技術(shù)引起了國內(nèi)外許多研究者的關(guān)注。
　　 通過分析國內(nèi)外JPEG圖像恢復(fù)的基本模型，總結(jié)現(xiàn)有文件恢復(fù)技術(shù)的局限性及面臨的挑戰(zhàn)，并闡明了JPEG文件恢復(fù)技術(shù)今后的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是：多種文件相結(jié)合的綜合恢復(fù)技術(shù)研究，基于JP

3、EG文件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)容特征知識的恢復(fù)方法研究，頭部破損JPEG文件恢復(fù)技術(shù)研究等。本文重點研究了針對頭部結(jié)構(gòu)丟失的JPEG文件殘缺數(shù)據(jù)恢復(fù)的幾個關(guān)鍵技術(shù)。頭部結(jié)構(gòu)丟失的JPEG破損文件的恢復(fù)過程可分為兩個處理過程：JPEG殘缺數(shù)據(jù)(在本文中指頭結(jié)構(gòu)和部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失的JPEG文件)頭部重構(gòu)和JPEG殘缺數(shù)據(jù)塊偏移修正。其中殘缺數(shù)據(jù)頭部重構(gòu)部分又可分成：JPEG頭部字段收集、圖像長寬字段的計算等方面。而殘缺數(shù)據(jù)塊偏移修正部分可分成：JPEG

4、殘缺數(shù)據(jù)的空隙固定值填塞和重構(gòu)正確顯示圖像的參數(shù)等方面。
　　 本文的主要貢獻在于：
　　 (1)提出了一種頭部丟失的JPEG殘缺數(shù)據(jù)的頭部重構(gòu)方法。由于JPEG頭部中的許多字段對JPEG圖像數(shù)據(jù)的正確解碼和顯示起到了至關(guān)重要的作用，因此JPEG頭部數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)是恢復(fù)頭部丟失的JPEG殘缺數(shù)據(jù)塊碎片的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文給出了一個JPEG頭的構(gòu)造方法，并具體深入探討了一種基于JPEG頻率系數(shù)級的相似度的圖片長寬推算方法。提

5、出的圖片長寬推算算法具有較高的實用性和準(zhǔn)確性。
　　 (2)提出了一種JPEG殘缺數(shù)據(jù)塊恢復(fù)后的正確顯示方法。由于圖像碎片起始像素點相對于原完整圖像中的位置無法得知，因此即使重構(gòu)了JPEG頭部，顯示出的圖像依舊會發(fā)生偏移。本文提出了一種JPEG殘缺數(shù)據(jù)恢復(fù)后的正確顯示方法。該方法首先利用基于JPEG頻率系數(shù)級的相似度算法來計算得到圖像偏移的具體像素值，然后用固定值進行填塞圖像偏移間隙的方法來正確顯示圖像。
　　 (3)在