信息隐藏技术的理论及应用研究

摘要

该论文总结和研究了一系列信息隐藏方面的理论问题和具体技术问题,包括信息隐藏系统的数学模型、系统安全性、信息隐藏容量、隐秘密钥机制等.围绕音频信息隐藏的算法设计进行了深入探讨和分析,提出了两种自适应音频信息隐藏方案.对图像水印中几何攻击问题进行了研究,提出了一种可用于证件防伪系统的鲁棒图像水印核心算法.该论文独立完成的主要成果有:(1)对信息隐藏技术中的一些重要概念和处理给出了准确的规范和描述,主要有隐秘载体、隐秘对象、秘密信息、数据嵌入、数据提取、隐秘密钥、隐秘分析、不可感知性、隐秘通信、数字水印、鲁棒性等.在此基础上提出了信息隐藏问题的一种通用数学模型,它可以涵盖其他文献中所提出的大多数模型,从而为更高层次上的理论分析奠定了基础.(2)提出了切合实际的信息隐藏安全等级概念.率先提出并证明了理想隐秘通信系统存在的充要条件,此结果为设计安全的隐秘通信系统指出了方向.并进一步证明了,若隐秘载体和隐秘对象都为攻击者所知,则隐秘通信系统不安全.(3)提出了两种利用混沌动力学系统模型的加密实现方案,分别是

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1息隐藏技术的历史

1.1.1历史回顾

1.1.2信息隐藏的问题描述

1.1.3信息隐藏技术和密码术之间的关系

1.2信息隐藏技术的分类

1.3信息隐藏的技术要求

1.4信息隐藏技术的应用

1.4.1隐秘通信应用

1.4.2数字水印应用

1.5信息隐藏技术的研究现状

1.5.1国内外研究动态

1.5.2信息隐藏基础理论研究

1.5.3信息隐藏应用基础研究

1.5.3信息隐藏应用技术研究

1.6本论文的主要内容

2信息隐藏技术的建模与分析

2.1引言

2.1.1理论密码学

2.1.2应用密码学

2.1.3 Kerckhoffs原则

2.1.4加密系统中的攻击类型

2.2重要概念和术语

2.3信息隐藏问题的模型和分析

2.3.1信息隐藏问题的模型

2.3.2关于信息隐藏模型的讨论

2.4信息隐藏的安全性研究

2.4.1信息隐藏安全性实际问题分析

2.4.2信息论意义下的信息隐藏模型

2.4.3理想信息隐藏问题

2.4.4基于载体不确定的信息隐藏系统

2.4.5隐秘密钥K的作用

2.5信息隐藏的容量问题

2.5.1信息论中的信道容量问题

2.5.2信息隐藏容量的概念

2.5.3模型及主要结果

2.5.4存在问题和研究方向

2.6本章小结

3混沌模型在信息隐藏中的应用

3.1引言

3.2混沌模型的动力学特性

3.3基于混沌的图像加密研究

3.3.1基于混沌的图像加密方法

3.3.2基于猫映射的混沌图像加密

3.3.3软件设计和实验结果

3.4一种混沌二值序列的产生和性能分析

3.4.1时延反馈无限维混沌系统模型

3.4.2混沌伪随机二值序列的产生方法

3.4.3混沌伪随机二值序列的性能分析

3.5本章小结

4音频信息隐藏技术研究

4.1引言

4.1.1人类听觉系统(HAS-Human Auditory System)

4.1.2音频文件格式

4.1.3声音传送环境

4.1.4对音频信息隐藏的要求

4.1.5音频信息隐藏技术的应用

4.2音频信息隐藏技术分类及比较

4.2.1经典的音频信息隐藏技术

4.2.2变换域的音频信息隐藏技术

4.2.3 MP3压缩域的音频信息隐藏技术

4.3 DCT域分段自适应音频信息隐藏算法研究

4.3.1声音段分类方法

4.3.2水印嵌入

4.3.4仿真结果

4.4基于听觉感知特性的自适应音频信息隐藏算法

4.4.1基本思想

4.4.2模型构造

4.4.3系统仿真和性能分析

4.5基于DSP的音频信息隐秘通信系统硬件实现

4.5.1数字信号处理器TMS320C54X系列DSP

4.5.2基于TMS320C5410 DSP隐秘通信系统设计

4.6本章小结

5数字水印证件防伪技术研究

5.1引言

5.2数字水印证件防伪系统组成

5.3数字水印证件防伪关键技术分析

5.4数字水印算法设计

5.5仿真实验与结果分析

5.6本章小结

6结束语

6.1本论文完成的主要工作

6.1.1信息隐藏理论方面

6.1.2混沌模型用于信息隐藏系统

6.1.3音频信息隐藏技术研究

6.1.4鲁棒数字图像水印

6.2需进一步研究的内容

6.2.1信息隐藏的理论方面

6.2.2信息隐藏的技术方面

参考文献

致谢

作者攻读博士学位期间完成的论文和参加的科研项目