信息隐藏(隐写术)

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1、信息隐藏（隐写术）1信息隐藏概述2隐写术的基本原理3隐写术4隐写分析技术2021/8/52隐写术空域隐写术原始类图像隐写术基于文件格式的隐写术替换技术：位平面、颜色通道LSB基于关系的技术有限调色板图像隐写术变换域隐写术JPEG图像隐写术2021/8/533.3JPEG图像隐写术JstegOutguess算法F52021/8/54JPEG格式图像在网络中大量传输的应用普遍性和JPEG图像编码算法的公开性，使JPEG图像得到了众多隐写术研究者的青睐，因而基于JPEG图像的隐写术得到了迅猛的发展。用它作为信息隐藏的载体图像在网络上进行隐蔽通信

2、，与其它图像格式相比，它所引起的怀疑相对比较小。由于JPEG图像格式采用的是有损压缩，根据质量因子的不同，图像显示出的效果本身会有差异，这就使得攻击者难以判断图像中的异常到底是较低的质量因子还是嵌入隐藏信息所导致的。2021/8/55Jsteg和OutGuess将秘密信息嵌入在量化后的DCT系数的LSB上，原始值为0和1的DCT系数除外。2021/8/56(1)Jsteg隐写算法首先获得图像量化后的DCT系数矩阵，对于不为0、1的DCT系数，用秘密信息取代其LSB，即完成嵌入过程。（连续嵌入）提取秘密信息时，也只是将含密图像中不等于0,1

3、的量化DCT系数的LSB取出即可。Jsteg隐写实质上就是将LSB嵌入法应用到量化后的DCT系数优点：实现简单缺点：利用x2分析可以很容易地检测出秘密信息的存在，因此其安全性并不好2021/8/572021/8/58(2)OutGuess算法OutGuess算法是NielsProvos针对Jsteg类算法的缺陷提出的一种方法，主要分两个部分:嵌入过程不修改DCT系数值为0，1的DCT系数，利用伪随机数发生器产生间隔以决定下一个要嵌入的DCT系数的位置。（随机间隔）纠正过程消除对效应的出现，方法是利用那些未被修改的DCT系数进行修改来维持直

4、方图保持不变2021/8/592021/8/510(3)F5隐写算法是由德国著名学者Pfitzmann和Westfeld在2001年提出的。是一种针对JPEG图像，可以提供较大的嵌入容量、抗x2检测的隐写算法。F5的算法描述如下:由用户输入的密码产生一组随机序列，利用该随机序列来随机选择量化DCT系数的非零交流系数。对选中的DCT系数进行分组，每组包含2k-1个DCT系数，用以嵌入k比特信息。利用矩阵编码来嵌入信息2021/8/5112021/8/512矩阵编码编码方式为(1,n,k)，其中n=2k-1如何选择k?2021/8/513利用

5、矩阵编码嵌入秘密信息2021/8/514F5算法的特点隐藏信息量大高效（embeddedbitsperchange）：抵抗x2检测开源利用了常见的图像格式（JPEG）2021/8/5151信息隐藏概述2隐写术的基本原理3隐写术4隐写分析技术2021/8/516隐写分析的定义隐写分析的现状隐写分析的原理2021/8/517隐写分析的定义隐写分析（隐写检测）：非授权用户进行的信息嵌入逆过程，意指第三方（黑客，通常位于公开信道中）对信息隐藏的一种攻击行为，它不是隐藏信息的合法的检测或提取。2021/8/518隐写分析的现状在1999年召开的第三

6、届信息隐藏国际会议上，Westfeld等首次提出检测空域LSB隐写的直方图攻击方法。通过分析像素值对的统计分布建立卡方统计量(x2)来检测隐藏信息的存在性，并能可靠估计嵌入的秘密消息的大小。但是，这种方法需要执行多次卡方检验，计算速度受到一定限制。2021/8/519Fridrich等2001年首次提出一种RS(regularsingular)隐写分析方法，这种方法来源于一种无损隐写方案。通过计算LSB平面和移位LSB平面的无损信息隐藏容量，导出了估计秘密消息大小的方程，是目前惟一能够检测连续LSB替换和随机LSB替换嵌入的秘密信息，并能

7、可靠估计嵌入的秘密信息大小的算法，具有较高的可靠性和灵敏度。2021/8/520还有一类很强的适应性的通用盲检测方法，但大多只能以一定概率判断隐藏消息的存在性，并且检测的可靠性随着嵌入的隐藏消息的减少急剧下降，这在很多应用场合下是不可接受的。此外，这类方法并不能给出一个关于隐藏消息大小的信息，不利于下一步隐藏消息的提取。因此，很多研究者致力于研究面向特定隐写方法的隐写分析算法，力求实现针对某一种特定隐藏方法实现可靠检测，并准确估计隐藏消息的大小，进而实现秘密消息的提取。2021/8/521隐写分析的原理信息隐藏技术中，所有的被隐藏的秘密信

8、息m都可以表示为下面简单的公式：m=p+t其中：t为被隐藏的秘密信息中经过处理后在载体文件中不会产生可检测失真的部分，它是人对一个媒体的不可感知能力的阂值。p为被隐藏的秘密信息中经过处理后在载