基于均匀置乱与可逆隐藏的双重图像保密算法.pdf

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1、2010年第29卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)71基于均匀置乱与可逆隐藏的双重图像保密算法尊张健．任洪娥，陈宇(东北林业大学信息与计算机工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：加密和隐藏是实现图像保密的2种重要方式，将加密后的图像再隐藏在一幅正常图像中，可以实现对图像的双重保密。基于传统图像置乱变换存在密钥量小和置乱效果差的缺点，提出一种图像位置均匀置乱算法，在密钥量显著提高的前提下，置乱效果得到极大改善，而且加密速度快。在此基础上，对加密后的图像进行隐藏处理。针对目前隐藏算法只保证秘密信息可

2、恢复的特点，提出一种基于图像相邻像素对差值的可逆隐藏算法，在恢复秘密信息的同时也能准确恢复载体图像。仿真实验得出：该算法具有可行性和有效性。关键词：均匀置乱；可逆；图像保密；图像隐藏中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)06-0071-04DoubleimagesecurealgorithmbasedonuniformscramblingandreversiblehidclingZHANGJian，RENHong—e，CHENYu(CollegeofInformationandComputerEngineering，Nort

3、heastForestryUniversity，Harbin150040，China)Abstract：Theeneryptionandhidingaretwoimportantwaystoachieveimagesecret．Theencryptedimageishiddeninanormalimagetorealizedoubleblind．Thetraditionalimagescramblingtransformationshavetheshortcomingsofsmallkeyamountandbadscramblingen(‘1．andaunifo

4、rmimagescramblingalgorithmispresented．Onthebasisofthesignificantincreaseofkeyamount，thescramblingeffectshavebeengreatlyimproved，andtheencryptionspeedisfast．Aimedatcharacteristicsofcurrenthidingalgorithmwhichcanonlyguaranteethesecretinformationisrecoverable，areversiblehidingalgorithmb

5、asedonimagedifferencebetweenadjacentpixelsispresented．Thesecretinformationandcarrierimagearerestoredsimultaneously．Sinmlationexperimentshowsthatthealgorithmisfeasibleandeffective．Keywords：uniformscrambling；reversible；imagesecrecy；imagehiding0引言改直方图方法的可逆水印方案，以及NiZ等人提出了一随着科学技术的迅猛发展，网络安

6、全的重要性日显突种可逆数据隐藏算法等，这些算法可以实现可逆，但在保出。为了保证信息在传输过程的安全，加密和隐藏技术是证峰值信噪比(PSNR)较大的同时，隐藏量很小。2种最重要的实现手段。对图像而言，加密是使其变成“面基于上述问题，本文提出了一种均匀置乱的图像加密算法，在此基础上提出一种可逆隐藏算法，实现图像的双莺目全非”的过程；而隐藏是将其隐藏在正常图像中，躲避非法保密，并通过实验来验证算法的可行性和有效性。者的攻击。经典的图像加密算法包括Arnoldcat变换j、面1基于均匀置乱的图像加密算法包师变换和Hilbert变换等，其中以Arnoldcat变换应用最为

7、广泛，置乱效果相对最好，但Arnoldcat变换的密钥量较Arnoldcat变换，也叫猫脸变换，其表达式为小、视觉效果还不够理想。图像隐藏算法最常用的是空域和频域隐藏，这些方法可以有效进行隐藏，但都是通过修改载㈩，㈩体图像的某些特征来隐藏秘密信息。当提取秘密信息时，载体图像是无法恢复的，这必然限制了其应用领域。于是，可式中，Y为一个N×N图像的原始像素点位置，，逆隐藏算法应运而生，包括LeestA等人提出了一种基于修Y是置乱后的像素点位置，a和6是系统的参数，取正整收稿日期：2010-02-23基金项目：国家自然科学基金资助项目(30972314)；中央高校基本

8、科研业务费专项资金资助项