隱寫與隱寫分析算法及實(shí)踐研究.pdf

1、信息隱藏技術(shù)作為信息安全技術(shù)的一個(gè)重要分支，已經(jīng)歷了十余年的發(fā)展，隱寫術(shù)與隱寫分析構(gòu)成了信息隱藏技術(shù)中矛與盾的關(guān)系，相互制約，互為動(dòng)力。本文以基于圖像和音頻的隱寫與隱寫分析技術(shù)，以及隱寫分析技術(shù)的實(shí)用化為研究內(nèi)容，提出了一種應(yīng)用于音頻的隱寫算法和兩種基于音頻與圖像的隱寫分析算法，在隱寫分析技術(shù)的實(shí)用化研究方面，針對網(wǎng)絡(luò)隱蔽通信，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了實(shí)用的隱藏信息檢測與監(jiān)控系統(tǒng)。本文工作主要包括以下5個(gè)方面： 1．提出了針對WAV音頻LS

2、B替換隱寫的隱寫分析算法。通過分析LSB替換機(jī)制中音頻采樣點(diǎn)值的值對轉(zhuǎn)換規(guī)律，構(gòu)造了值對轉(zhuǎn)換概率模型，借鑒卡方檢測、RS(Regular and Singular)檢測、DIH(Differential Image Histogram)檢測的原理，針對音頻信號的特點(diǎn)對算法進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明，本文經(jīng)過對算法的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對基于8比特和16比特WAV音頻的LSB替換隱寫的可靠檢測，對兩種編碼方式當(dāng)嵌入率分別高于3％和20％時(shí)，對載密音頻判決

3、的正確率可達(dá)100％； 2．提出了一種基于DCT域QIM(Quantization Index Modulation)的音頻隱寫算法?；赒IM原理，構(gòu)造DCT域的QIM量化器，建立量化區(qū)間序號與嵌入信息比特的映射關(guān)系，根據(jù)映射關(guān)系完成信息的嵌入和提取，可實(shí)現(xiàn)盲提取，通過對提取誤碼的分析，采用改進(jìn)的QIM方案，在嵌入端與提取端分別采取容錯(cuò)處理，提高了算法的魯棒性。實(shí)驗(yàn)證明本文的隱寫算法隱藏容量大，可達(dá)357.6b/s，并具有良好

4、的不可感知性，同時(shí)對于MP3壓縮、低通濾波、重采用、重量化等攻擊具有很強(qiáng)的魯棒性； 3．提出了一種針對圖像空間域LSB匹配隱寫的隱寫分析算法。通過分析目前常見的LSB匹配算法，構(gòu)造了LSB匹配機(jī)制中像素值的轉(zhuǎn)移概率模型，針對基于局部區(qū)域像素平滑度的LSB匹配算法，提出了一種基于區(qū)域相關(guān)性的檢測算法，以8鄰域內(nèi)像素與中心像素的像素值差值定義區(qū)域內(nèi)像素之間的相關(guān)性，通過分析該相關(guān)性在嵌入信息前后的差異實(shí)現(xiàn)對LSB匹配的檢測。與已有算

5、法相比，本文的檢測算法復(fù)雜度低，運(yùn)算簡單，并且誤檢率低，當(dāng)嵌入率高于0.3時(shí)檢測結(jié)果具有較高的可靠性； 4．設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了針對網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)的隱寫檢測與監(jiān)控系統(tǒng)。通過對基于網(wǎng)絡(luò)通信的隱蔽通信模型的研究，分別針對以互聯(lián)網(wǎng)的多媒體信息和MMS(Multimedia Message Service)通信網(wǎng)中的MMS消息為載體的隱蔽通信，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了隱寫檢測與監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合常見的隱寫軟件與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，給出兩種監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，