双重大容量网络安全隐写算法研究与实现

论文摘要

数字隐写是信息安全领域中的一个重要分支。近几年来,由于互联网的广泛应用和信息安全问题的日益凸显,人们开始对这一领域进行广泛地探索。隐写的基本概念是以表面上正常的数字载体如图像、音频和视频等作为掩护,在其中嵌入隐秘信息,被隐藏的数据既不改变载体信号的视听觉效果,也不改变计算机文件的大小和格式,因而可实现不为人知的隐蔽通信。本文通过对现有隐写算法的分析研究,针对网络环境下的隐写技术应用的特殊要求给出了当前网络安全隐写算法在设计上急需解决的几种重大问题。在此基础上,本文的研究工作直接立足于现有的隐写和隐写分析算法研究现状和前期的研究工作基础上,结合计算机网络、信息论、密码学、数字信号处理、人工智能和随机过程数学等相关领域知识,针对互联网环境下实时性隐写算法等方面展开了研究,提出了针对性的研究策略和相应的具体设计思路,并基于此设计出了一种利用矩阵编码、适合网络环境的安全隐写算法——双重大容量网络安全隐写算法。通过实证证明,该算法相对原高效EMD隐写算法,具有良好的隐蔽性和安全性。相比于原算法,在具有相同隐蔽性的条件下,新隐写算法可以拥有更大的隐写容量。相关的实验及其特性分析证明了本文所提设计模式的有效性及其新算法的适用性和实用性。同时,本文还对其它未尽的网络应用条件下的隐写技术发展提出了研究方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.1.1 背景简介
• 1.1.2 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外研究概述、各类隐写算法研究、
• 1.2.2 各类隐写算法研究现状
• 1.2.3 各类隐写分析研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 研究方法与结构
• 第2章 隐写技术基本原理和经典算法介绍
• 2.1 数字图像隐写技术基本原理
• 2.2 数字隐写经典算法介绍
• 2.2.1 F3～F5,矩阵编码等高效隐写算法
• 2.2.2 EMD及其改进算法等高效隐写算法
• 2.2.3 湿纸编码和稀疏矩阵编码隐写算法
• 2.3 量子隐写术及算法
• 第3章 隐写技术常用安全技术
• 3.1 ARNOLD置乱
• 3.1.1 关于Arnold变换
• 3.1.2 基于Arnold变换的数字图像置乱
• 3.2 纠错码编码技术
• 3.3 混沌动力系统和混沌加密
• 3.3.1 混沌运动的特征
• 3.3.2 混沌运动系统生成序列的特点
• 3.3.3 混沌序列加密二值数字隐秘信息
• 3.4 基于人类视觉模型的自适应技术
• 第4章 网络安全隐写算法的设计与实现
• 4.1 需要解决的基本问题
• 4.2 具体解决思路和方法
• 4.3 网络安全隐写算法的设计
• 4.4 双重大容量网络安全隐写算法
• 4.4.1 具体步骤
• 4.4.2 实验部分
• 结论
• 参考文献
• 致谢