隱寫(xiě)與隱寫(xiě)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(xiě)術(shù)與隱寫(xiě)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(xiě)與隱寫(xiě)分析技術(shù)，以及隱寫(xiě)分析技術(shù)的實(shí)用化為研究?jī)?nèi)容，提出了一種應(yīng)用于音頻的隱寫(xiě)算法和兩種基于音頻與圖像的隱寫(xiě)分析算法，在隱寫(xiě)分析技術(shù)的實(shí)用化研究方面，針對(duì)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(cè)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(duì)WAV音頻LS

2、B替換隱寫(xiě)的隱寫(xiě)分析算法。通過(guò)分析LSB替換機(jī)制中音頻采樣點(diǎn)值的值對(duì)轉(zhuǎn)換規(guī)律，構(gòu)造了值對(duì)轉(zhuǎn)換概率模型，借鑒卡方檢測(cè)、RS(Regular and Singular)檢測(cè)、DIH(Differential Image Histogram)檢測(cè)的原理，針對(duì)音頻信號(hào)的特點(diǎn)對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明，本文經(jīng)過(guò)對(duì)算法的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)基于8比特和16比特WAV音頻的LSB替換隱寫(xiě)的可靠檢測(cè)，對(duì)兩種編碼方式當(dāng)嵌入率分別高于3％和20％時(shí)，對(duì)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(xiě)算法。基于QIM原理，構(gòu)造DCT域的QIM量化器，建立量化區(qū)間序號(hào)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(guò)對(duì)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(xiě)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(duì)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(duì)圖像空間域LSB匹配隱寫(xiě)的隱寫(xiě)分析算法。通過(guò)分析目前常見(jiàn)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(duì)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(cè)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(guò)分析該相關(guān)性在嵌入信息前后的差異實(shí)現(xiàn)對(duì)LSB匹配的檢測(cè)。與已有算

5、法相比，本文的檢測(cè)算法復(fù)雜度低，運(yùn)算簡(jiǎn)單，并且誤檢率低，當(dāng)嵌入率高于0.3時(shí)檢測(cè)結(jié)果具有較高的可靠性； 4．設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了針對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)的隱寫(xiě)檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)通信的隱蔽通信模型的研究，分別針對(duì)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(xiě)檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合常見(jiàn)的隱寫(xiě)軟件與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，給出兩種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，