密文域可逆隱寫算法的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 10:32
由于當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在諸多安全隱患,第三方平臺(tái)對(duì)敏感數(shù)據(jù)的安全保護(hù)和管理受到了廣泛的關(guān)注。現(xiàn)有的安全機(jī)制主要是利用加密手段將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成不可理解的密文,起到了一定的防護(hù)效果,但同時(shí)也限制了平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理。密文域可逆隱寫技術(shù)能夠?qū)用茌d體進(jìn)行信息嵌入,并且允許合法用戶無(wú)失真地進(jìn)行信息提取和載體恢復(fù),適用于云平臺(tái)、軍事通信、醫(yī)療系統(tǒng)等敏感領(lǐng)域。但目前該領(lǐng)域算法通常難以兼顧安全性和隱寫效果,實(shí)用性較低。本文基于現(xiàn)有算法的研究和分析,探討了在數(shù)據(jù)安全前提下如何更有效地提高信息嵌入效果,滿足實(shí)際應(yīng)用需求。本論文主要的研究工作和成果如下:(1)提出了一種基于加性同態(tài)和直方圖移位的可逆隱寫算法。該算法首先借助模加設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)密文膨脹且安全性較高的密文域可逆隱寫框架,在該框架下,利用多種預(yù)測(cè)器高度集中子塊保留的冗余特征,提出一個(gè)新的直方圖雙向移位策略提升方案的整體效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)分析表明,該算法具有很好的安全性和可逆性,相比同類算法,同等嵌入率下直接解密圖像的性能明顯提升。(2)提出了一種基于圖像偽裝加密和位平面壓縮的可逆隱寫算法。利用“明文-明文”轉(zhuǎn)換的偽裝加密算法同時(shí)掩蓋載體信息和加密行...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1可逆隱寫算法框架??出可隱寫法至,相法相繼涌
私保護(hù)的條件下,無(wú)損的實(shí)現(xiàn)信息和載體的恢復(fù),十分適用于云平臺(tái)等第三方、??醫(yī)療系統(tǒng)、軍事通信等領(lǐng)域?qū)γ舾袛?shù)據(jù)的信息標(biāo)注等需求。??當(dāng)前密文域可逆隱寫算法的總體框架如圖1-3所示,其工作流程中主要包括??三方角色:內(nèi)容所有者,信息隱藏者和接收者。根據(jù)是否需要內(nèi)容所有者在載體??加密前對(duì)載體進(jìn)行預(yù)處理獲取嵌入空間,現(xiàn)有的密文域可逆隱寫算法可以劃分為??兩種嵌入框架,即加密前騰出空間(Vacating?Room?Before?Encryption,VRBE)和加??密后騰出空間(Vacating?Room?After?Encryption,VRAE)。??內(nèi)容所t*?倍.B.隱藏#?接收齊???|?!?秘密信.0.?r-^-,丨我體解密I ̄ ̄練體??—????—H?-體?一-y?一'*1?J在— ̄*■?■提取?■秘密?d1.?????i?釵體?迮——始我沐????-?£?J?w ̄? ̄X?'?A?X??加密密鑰?隱寫密鑰?解密密街抵寫密鑰??我體如密階段?信.&嵌入階段?倍息提取和栽體恢階段??圖
2.1加密技術(shù)??2.1.1密碼系統(tǒng)概述??密碼系統(tǒng)通常由五元組(M,C,構(gòu)成,其基本模型如圖2-1所示。其中??M?(Message)代表明文空間,即密碼系統(tǒng)中加密端輸入的原始信息的集合;??C(Ciphertext)代表密文空間,即所有可能密文的集合;KOCey)代表密鑰空間,即??所有可能密鑰對(duì)的集合,每一個(gè)密鑰對(duì)由加密密鑰&和解密密鑰A組成;??£XEncryptionAlgorithm)代表加密算法,一種由加密密鑰控制的從明文到密文的協(xié)??議;D(DecryptionAlgorithm)代表解密算法,一種由解密密鑰控制的從密文到明文??的協(xié)議[43]。??;? ̄? ̄?|?|? ̄?'?;??密鑰心?!?!?|密鑰心?:??I?!?I?1??????I?I????,???/?mxM?/ ̄ ̄?加密算法?蚊c?/—??解密算法.?^明文允/??1?^???L ̄ ̄rY??1?’?i??1?I????L?J丨——???」??發(fā)送端?接收端??圖2-1密碼系統(tǒng)通用模型??根據(jù)密碼系統(tǒng)中加密密鑰A和解密密鑰仏是否一致可以將密碼體制分為對(duì)??稱密碼體制和非對(duì)稱密碼體制。??對(duì)稱密碼體制中,加密和解密的過(guò)程使用相同的密鑰串,具有計(jì)算復(fù)雜度低,??密文膨脹小的優(yōu)點(diǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LWE的密文域可逆信息隱藏[J]. 張敏情,柯彥,蘇婷婷. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]一種同態(tài)加密域圖像可逆水印算法[J]. 項(xiàng)世軍,羅欣榮,石書協(xié). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]可逆信息隱藏中的最優(yōu)編碼理論與方法研究[D]. 胡校成.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3608379
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1可逆隱寫算法框架??出可隱寫法至,相法相繼涌
私保護(hù)的條件下,無(wú)損的實(shí)現(xiàn)信息和載體的恢復(fù),十分適用于云平臺(tái)等第三方、??醫(yī)療系統(tǒng)、軍事通信等領(lǐng)域?qū)γ舾袛?shù)據(jù)的信息標(biāo)注等需求。??當(dāng)前密文域可逆隱寫算法的總體框架如圖1-3所示,其工作流程中主要包括??三方角色:內(nèi)容所有者,信息隱藏者和接收者。根據(jù)是否需要內(nèi)容所有者在載體??加密前對(duì)載體進(jìn)行預(yù)處理獲取嵌入空間,現(xiàn)有的密文域可逆隱寫算法可以劃分為??兩種嵌入框架,即加密前騰出空間(Vacating?Room?Before?Encryption,VRBE)和加??密后騰出空間(Vacating?Room?After?Encryption,VRAE)。??內(nèi)容所t*?倍.B.隱藏#?接收齊???|?!?秘密信.0.?r-^-,丨我體解密I ̄ ̄練體??—????—H?-體?一-y?一'*1?J在— ̄*■?■提取?■秘密?d1.?????i?釵體?迮——始我沐????-?£?J?w ̄? ̄X?'?A?X??加密密鑰?隱寫密鑰?解密密街抵寫密鑰??我體如密階段?信.&嵌入階段?倍息提取和栽體恢階段??圖
2.1加密技術(shù)??2.1.1密碼系統(tǒng)概述??密碼系統(tǒng)通常由五元組(M,C,構(gòu)成,其基本模型如圖2-1所示。其中??M?(Message)代表明文空間,即密碼系統(tǒng)中加密端輸入的原始信息的集合;??C(Ciphertext)代表密文空間,即所有可能密文的集合;KOCey)代表密鑰空間,即??所有可能密鑰對(duì)的集合,每一個(gè)密鑰對(duì)由加密密鑰&和解密密鑰A組成;??£XEncryptionAlgorithm)代表加密算法,一種由加密密鑰控制的從明文到密文的協(xié)??議;D(DecryptionAlgorithm)代表解密算法,一種由解密密鑰控制的從密文到明文??的協(xié)議[43]。??;? ̄? ̄?|?|? ̄?'?;??密鑰心?!?!?|密鑰心?:??I?!?I?1??????I?I????,???/?mxM?/ ̄ ̄?加密算法?蚊c?/—??解密算法.?^明文允/??1?^???L ̄ ̄rY??1?’?i??1?I????L?J丨——???」??發(fā)送端?接收端??圖2-1密碼系統(tǒng)通用模型??根據(jù)密碼系統(tǒng)中加密密鑰A和解密密鑰仏是否一致可以將密碼體制分為對(duì)??稱密碼體制和非對(duì)稱密碼體制。??對(duì)稱密碼體制中,加密和解密的過(guò)程使用相同的密鑰串,具有計(jì)算復(fù)雜度低,??密文膨脹小的優(yōu)點(diǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LWE的密文域可逆信息隱藏[J]. 張敏情,柯彥,蘇婷婷. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]一種同態(tài)加密域圖像可逆水印算法[J]. 項(xiàng)世軍,羅欣榮,石書協(xié). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(03)
博士論文
[1]可逆信息隱藏中的最優(yōu)編碼理論與方法研究[D]. 胡校成.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號(hào):3608379
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