抗幾何攻擊的信息隱藏技術(shù)研究.pdf

1、隨著多媒體信息處理技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及,一種新的信息安全技術(shù)——信息隱藏技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。幾何攻擊在保持圖像視覺質(zhì)量完好的同時(shí),將使信息隱藏系統(tǒng)失去同步而導(dǎo)致嵌入的信息無法檢測和提取。實(shí)現(xiàn)抗幾何攻擊是信息隱藏領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的難題,該課題已成為近年來信息隱藏領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文主要致力于設(shè)計(jì)能夠有效抵抗高強(qiáng)度幾何攻擊的信息隱藏系統(tǒng)。文中深入研究了模式識(shí)別中的圖像特征點(diǎn)提取技術(shù)以及密碼學(xué)中的相關(guān)攻擊技術(shù),進(jìn)而提出了兩種創(chuàng)新性的抗幾

2、何攻擊的信息隱藏系統(tǒng),分別實(shí)現(xiàn)了數(shù)字水印系統(tǒng)和大容量隱秘通信系統(tǒng)的高魯棒性。
　　 具體地講,本文在如下四個(gè)方面給出了深刻研究和創(chuàng)新性的算法:
　　 1、提出一種基于尺度空間的Harris圖像特征點(diǎn)提取方法。特征點(diǎn)提取是模式識(shí)別領(lǐng)域的經(jīng)典研究課題。在第二代信息隱藏系統(tǒng)中,特征點(diǎn)提取是水印嵌入的基礎(chǔ)所在,本文結(jié)合尺度空間理論,提出了一種魯棒性更強(qiáng)的王tarris特征點(diǎn)提取算法。
　　 2、提出一種可以抵抗隨機(jī)變形攻

3、擊(RBA)的多比特水印算法。目前大多數(shù)文獻(xiàn)中的抗幾何攻擊水印技術(shù)都是重點(diǎn)針對(duì)全局幾何形變的,例如仿射變換中的RST,而針對(duì)局部幾何攻擊的研究卻很少。本文提出采用基于流密碼相關(guān)攻擊技術(shù)來解碼的多比特水印方案來解決該問題。文中分析了信道噪聲模型,為設(shè)計(jì)相關(guān)攻擊和糾錯(cuò)編碼的最佳參數(shù)提供了理論依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法對(duì)于旋轉(zhuǎn)、縮放、一般仿射變換、甚至Stirmark中的隨機(jī)變形攻擊都具有較高魯棒性,同時(shí)對(duì)常規(guī)信號(hào)處理也具有魯棒性。
　　

4、 3、提出一種大容量的基于軟判決快速相關(guān)攻擊(SFCA)重建同步的抗幾何變形的圖像隱秘算法。算法采用雙通道的嵌入思想,將同步信息和秘密信息分別嵌入到彩色圖像的不同分量中。Delaunay三角形的中心坐標(biāo)作為同步信息,輸入到線性反饋移位寄存器(LFSR)中,得到的輸出序列嵌入到對(duì)應(yīng)三角形的紅色分量中。檢測時(shí)依靠SFCA強(qiáng)有力的糾錯(cuò)性能,提取出同步信息,實(shí)現(xiàn)幾何變形的校正,然后在校正后的圖像上提取出嵌入到藍(lán)色分量DCT域中的秘密信息。實(shí)驗(yàn)

5、表明,本算法的隱秘容量大,對(duì)仿射變換、長寬比改變、行列刪除、剪切、高斯噪聲、JPEG壓縮等攻擊都具有強(qiáng)魯棒性。
　　 4、研究了圖像認(rèn)證中的抗幾何攻擊問題。大部分半脆弱水印算法將幾何變形視為惡意篡改,而實(shí)際上旋轉(zhuǎn)縮放等幾何失真應(yīng)該被視為非惡意的失真,本文提出一種新的半脆弱圖像水印算法來解決該問題,算法根據(jù)圖像矩不變量的半脆弱性而生成認(rèn)證水印來區(qū)分偶然失真和惡意篡改。由圖像小波分解的逼近系數(shù)構(gòu)成的水印用來定位篡改區(qū)域。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明