基于jpeg图像的数字密写技术研究

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1、河北工业大学硕士学位论文要有足够的抗干扰能力，依此来保证接收方能正确提取嵌入的秘密信息[8]。在三个基本条件中，首先隐蔽性是最为重要的，因为密写技术的特性就是用于传递秘密信息的，若没有一定的隐蔽性，此密写系统便没有了密写本身的意义；其次在信息隐藏量方面，对于一个数字载体必须满足能够容纳足够的信息量，须能满足秘密信息的传输要求；最后在鲁棒性方面，由于在密写系统传输过程中对密写的攻击主要是在传输过程中信号不可避免受到的干扰或发生的改变，例如噪声、压缩编码等，所以必须有较高的鲁棒性以保证在接收方能提取到正确的秘密信息。密写可以不去考虑监控方恶意攻击，因为在密写系统中，由于隐蔽性的存在，使得对

2、方并不能觉察到秘密信息的存在，否则若已知晓，监控方便可采用各种手段来对其进行攻击或尝试提取此秘密信息，即使无法破译其中的秘密信息，监控方也可中断此通信的进行以阻止此密写的传输，密写便失去了其本来的意义。作为信息隐藏的两大重要分支，数字密写技术与数字水印的区别一是保护对象不同。数字密写技术保护的是被嵌入在数字载体中的秘密信息，而数字水印保护的是载体本身；二是提取方式不同。数字密写技术不需要原始图像就可以提取秘密信息的，而作为水印的私有水印提取水印是需要原始载体的。三是特性要求不同。数字密写技术对性能的要求由强到弱依次是隐蔽性、嵌入量、鲁棒性，而数字水印对性能的要求依次是鲁棒性、隐蔽性、嵌

3、入量[1]。1-2-2密写分析密写分析又称为反密写技术，它是专门对抗密写的一类技术，目的是检侧数字载体中秘密信息的存在性。由于密写方式通过修改数字载体的原始数据而实现秘密信息的嵌入的，所以载体数据的一些统计特性会发生一些变化。分析者不需要知道原始数据的具体内容，但是数字载体特性的数据统计发生异常会暴露秘密信息的存在，为分析者提供了线索。分析者觉察出数字载体的可疑性，尽管在嵌入的方式和秘密信息的处理上会做一些加密或者置乱的措施，但是它可以阻止秘密信息的通信，并且可以想办法追查秘密信息的发送者与接受者，因而，密写行动便可宣告失败[1][9]。所以，密写分析是密写的主要威胁，一旦分析成功，不

4、但秘密信息无法继续传送，而且发送者和接收者的身份也会暴露，安全性大大降低。还有一类对抗密写的技术称作主动攻击。主动攻击是不去分析哪一份数字媒体中含有秘密信息，而是大范围地对数字载体中引入干扰，以引起载体数据的变化，导致在接收端载体数据中的秘密信息无法正确提取。不过这类攻击有一些弊端，一是可能会影响正常通信媒体的使用，因为若干扰太弱是不能对密写造成足够的威胁的；二是无法确定发送者和接收者；三是应用范围小，它是只能对内部网进行主动攻击，对于外部网络如公网是无法进行主动攻击的[10,11]。1-2-3数字密写技术的研究意义在计算机技术与通信网络高度发达的今天，数字密写技术有很大的研究意义。在

5、互联网和其他各种信息媒体渠道中，一些重要信息比较广泛且频繁地出现其中，这样给这些信息的安全造成了极大的威胁。所以必须采取措施对其进行保护，之前的信息安全都是针对信息对象进行加密，但随着计算机处理能力的快速提高，这些加密方法变得越来越不安全。而且，加密方法的一个重要缺点是它明确地提示攻击者哪些是重要信息，容易造成信息的丢失或破解。所以，不同于传统加密方法的密写技术受到了广泛的关注。与传统的加密方法不同，密写技术不仅可以保护通信的内容，更重要的是保护密写通信的存在，而且无论在商业机密通信，还是在军事通信方面，它都有极大的应用空间[4]。但也有一些个人或组织利用密写技术来实施恐怖或犯罪活动，

6、比如在九年前著名的“9.11”恐怖袭3河北工业大学硕士学位论文击事件中，本·拉登的组织就是利用密写技术在色情网站里进行通讯而没有被有效检测,给社会造成极大的损失[12]。另外在网络中我们也常常看到一些非法人员利用密写手段破坏网页、传播计算机病毒，这些恶意的秘密信息潜伏在数字媒体中，且没有改变宿主信号的使用特性，也没有改变载体的格式和结构，因此采用常规的反攻击手段往往不能奏效，其非法数据可穿越防火墙，躲避网络检测工具的搜查。对数字密写技术的研究可以揭示当前数字密写技术的缺陷，对已存在的密写算法进行检测与评价，也有助于设计出更为稳健更为隐蔽的数字密写算法。因此数字密写技术就变得尤为重要，对

7、于信息安全来说具有重要的意义。§1-3论文的主要研究内容本文在研究已有的密写技术的基础上，研究了JPEG图像为载体的几种密写算法，并针对在接收方提取正确率不高的情况下完善了教为稳健，在接收端提取正确率教高的密写算法。第一章主要对信息安全技术、数字密写技术等基本知识进行了简要介绍，其发展背景，数字密写技术的概念及特点。第二章简要介绍了LSB数字密写概念、LSB密写技术原理、数字图像的位平面特性，针对LSB密写技术的密写分析并对其进行了实验仿真。第