抗统计分析的新型lsb隐写算法

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1、第34卷第23期计算机工程2008年12月Vol.34No.23ComputerEngineeringDecember2008·安全技术·文章编号：1000—3428(2008)23—0144—03文献标识码：A中图分类号：TP309抗统计分析的新型LSB隐写算法张红娟，朱晨鸣（杭州电子科技大学计算机学院，杭州310000）摘要：针对目前广泛使用的最低比特位(LSB)信息隐藏算法容易被基于统计检测的隐写分析方法如RS分析或X2分析等检测出来，提出一种新型的LSB隐写算法，能有效地抵抗基于统计检测的隐写分

2、析。对传统LSB缺点和统计检测方法的特点做了分析，改进了传统的LSB隐写算法。采用模拟实验方法证明，改进后的新型LSB隐写分析算法能有效地抵抗统计分析检测。关键词：隐写方法；隐写分析；嵌入量；载体；统计分析NovelLSBSteganographyAlgorithmofAgainstStatisticalAnalysisZHANGHong-juan,ZHUChen-ming(SchoolofComputerScience,HangzhouDianziUniversityofScienceandTechn

3、ology,Hangzhou310000)【Abstract】AimingattraditionalLSBsteganographyweaknessthispaperpointsthatitcanbedetectablebystatisticalanalysissuchasRSandChi-squareanalyses.ItproposesanovelLSBimagesteganographyalgorithmthatcaneffectivelyresistimagesteganalysisbasedo

4、nstatisticalanalysisafteranalysisingthefeatureofLSBsteganographyandstatisticalanalysis.Experimentalresultsshowthattheproposedmethodcaneffectivelyresiststeganalysisbasedonthesetwosteganalysis.【Keywords】steganographymethod;steganographyanalysis;insertionca

5、pacity;hostmedium;statisticalanalysis1概述本文通过对LSB算法改进，提出一种新型的LSB算法，在信息隐藏领域，评价隐写算法的主要指标包括嵌入容并通过模拟实验使用RS分析和X2分析这2种典型的统计检量、鲁棒性和透明度。嵌入容量是指载体中的隐藏信息量，测方法对其进行检测来验证其效果。鲁棒性是指被保护的信息经过某种改动后抵抗隐藏信息丢失2传统LSB隐写方法和2种典型的统计检测方法的能力。透明度是指经过一系列隐藏处理之后，原始数据没2.1传统LSB隐写方法及其缺陷有明显的降

6、质现像。三者之间既相互矛盾又相互依赖。三者传统的LSB算法通过替换载体信息比特流的最低位把隐平衡模型如图1所示。藏信息嵌入到载体信息中，在保证载体质量不受影响的情况下，替换最低2位甚至更多位来尽可能多地嵌入隐藏信息。目前有很多方法来保证LSB隐写方法的防攻击性，例如容量事先把隐藏信息加密、嵌入位置按伪随机数排列等方法，但都有一个共同的缺陷，即在嵌入隐藏信息时，当载体的值与隐藏信息值的最低位相同时，不进行改变，而两者不同时把鲁棒性透明性[7]载体中相应位由2n改成2n＋1或2n＋1改成2n。这种对样图1嵌

7、入容量、鲁棒性和透明度三者间平衡关系点值作不对称改变的特性很可能被某些隐写分析方法，如基从图1中可以看出，嵌入容量越大，透明度就越差，鲁于统计检测的分析方法所利用检测出隐藏信息的存在。棒性也会受影响。如果要同时保持好的鲁棒性和好的透明度，2.2RS分析方法和X2分析方法RS分析法和X2分析是2种典型的基于统计检测的方法，就要以牺牲嵌入容量为代价。隐写术用来在载体中尽可能多它们可以根据LSB算法的不对称性检测出载体中是否包含隐地隐藏和传递秘密信息，它注重于信息的不可见性和隐藏量。藏信息，并在实际应用中具有

8、很好的效果。在保证隐藏信息的高正确传输率和抗干扰能力下尽可能地追求最大的嵌入容量[1-4]。RS分析方法是Fridrich等人提出的针对连续和随机的LSB替换的统计检测方法。它的原理是先定义了2个方法：通过替换采样点的最低比特来实现的信息隐藏的LSB嵌Fnn:2↔+21和F:2nn↔−21。将隐藏信息M分成了许入法，由于其算法实现简单和嵌入容量大目前被广泛使用。1−1但它容易被基于统计检测方法检测出来[5-6]。其他许多隐写方多大小相同的分