數(shù)字圖像認(rèn)證加密組合安全系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，許多數(shù)字產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用到生活的各個領(lǐng)域，信息安全問題尤其是多媒體數(shù)字圖像安全問題日益受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的高度重視。多媒體數(shù)字圖像安全問題主要指信息的完整性和機(jī)密性。這兩者分別由認(rèn)證技術(shù)和加密技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，但為了同時保證系統(tǒng)的安全性，還需將這兩項技術(shù)結(jié)合起來研究。傳統(tǒng)的設(shè)計方案只是將具有認(rèn)證功能和加密功能的算法按某種方式進(jìn)行組合，然而，這些算法并沒有充分考慮到數(shù)字圖像相鄰像素之間相關(guān)性強(qiáng)、冗余性高、數(shù)據(jù)量大

2、等特點(diǎn)，導(dǎo)致它們的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度相當(dāng)高，進(jìn)而很難滿足網(wǎng)絡(luò)時代對信息安全實(shí)時高效的要求。
　　為了彌補(bǔ)上述不足，本論文致力于數(shù)字圖像認(rèn)證加密組合安全系統(tǒng)的研究，主要工作如下：
　?、俸喴榻B了數(shù)字圖像的相關(guān)知識，在此基礎(chǔ)上，概括了數(shù)字圖像認(rèn)證技術(shù)的基本原理，并給出了評價其算法優(yōu)劣的指標(biāo)。最后，從三個不同的方面對數(shù)字圖像認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行了分類，并分析了各自的應(yīng)用前景。
　?、诤喪隽嗣艽a學(xué)、混沌理論以及數(shù)字圖像加密技術(shù)。

3、首先，對密碼學(xué)和混沌理論基礎(chǔ)作了詳細(xì)的討論。然后總結(jié)了數(shù)字圖像保密傳輸?shù)睦碚摽蚣?，并列舉了其性能評價的標(biāo)準(zhǔn)。最后，從多個方面對數(shù)字圖像加密技術(shù)進(jìn)行了分類研究。
　?、蹖σ环N新的圖像認(rèn)證加密組合安全系統(tǒng)的設(shè)計作了詳細(xì)研究，它能達(dá)到同時保證圖像完整性和機(jī)密性的目的。在發(fā)送端，首先，運(yùn)用像素關(guān)聯(lián)技術(shù)產(chǎn)生每個像素的定位水印并嵌入自身的LSB位；然后，計算每塊的關(guān)系水印和檢測水印，并將其分別嵌入到偏移塊和自身塊中；最后，運(yùn)用基于混沌可變參數(shù)

4、控制的加密方法來加密整個水印圖像。在接收端，首先，對圖像進(jìn)行解密；然后，通過比較提取和重新計算的水印來確定是否有篡改發(fā)生，并可以區(qū)分是內(nèi)容篡改或者水印篡改。當(dāng)內(nèi)容被篡改時，則可通過定位水印將篡改進(jìn)一步定位到具體的像素，否則可以通過認(rèn)證。本設(shè)計方案不僅能抵抗選擇明文和已知明文攻擊，還能抵抗量化攻擊和Oracle攻擊。此外，大量的實(shí)驗仿真結(jié)果也表明該算法具有可行性和高效性，尤其在同時需要認(rèn)證和完整恢復(fù)原始圖像的多媒體應(yīng)用中表現(xiàn)得尤為明顯。<