多密图可视密码方案的研究与应用

摘要

可视密码作为信息安全的一个新兴领域，在秘密共享、信息隐藏等方面具有广泛的应用。与传统的秘密共享方案相比，可视密码能够对图像进行秘密共享，具有安全性高、隐蔽性强等特点。参与者无需掌握任何密码学知识，只需通过叠加分享图像，通过人的视觉系统即可恢复原始秘密图像中的信息。随着可视密码技术的发展，近几年对于可视密码的研究主要集中在可视密码中参数的优化、彩色图像的可视密码方案、有意义分享图像的可视密码方案、多幅秘密信息的隐藏以及可视密码的应用等方面。本文对已有的可视密码方案进行了研究，取得了以下成果：
　　1.针对3D图像数字版权问题，本文提出了一个基于可视密码原理的3D图像数字水印方案。该方案采取 Arnold置换、小波变换、量化、位平面扫描等方法，将加密处理后得到的水印分享图像分别嵌入到预处理过的3D视图图像中。仿真结果表明，该方案嵌入的水印可以抵抗压缩攻击、剪切攻击、添加高斯噪声攻击、旋转攻击和中值滤波攻击等常见的水印攻击方法，具有鲁棒性；通过该方案嵌入的水印，无法直接通过3D图像取出，可以有效解决3D图像的数字版权安全问题。
　　2.传统的可视密码方案存在秘密图像信息量较小的问题。为了增加相同数量分享图像所隐藏的秘密图像数量，本文设计并实现了一个基于分割子块思想的可视密码方案。该方案无需预设基础矩阵，直接通过矩阵的旋转叠加实现两幅秘密图像的加解密。该方案不存在像素扩展问题，且恢复的图像质量较好。
　　3.针对电子护照中生物特征信息的保护问题，构造了一个基于指纹图像的电子护照认证系统架构，将可视密码方案应用到实际生活中。该方案使用有意义分享图像的方法，将其他指纹图像作为分享图像储存在电子护照中，可以有效减少攻击者的关注，进一步提高电子护照中生物特征信息的安全性。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2可视密码的研究背景和意义

1.3国内外研究现状

1.4全文的组织结构与成果

第二章 典型的单、多密图可视密码方案

2.1秘密共享技术[2-3]

2.2单密图的可视密码方案[27]

2.3多密图的可视密码方案

2.4本章小结

第三章 基于可视密码的3D图像数字水印方案

3.1基础知识

3.2 3D 图像的分析与处理

3.3水印处理

3.4水印的嵌入与提取

3.5仿真实验及结果

3.6安全性分析

3.7本章小结

第四章 一种新的基于旋转的多密图可视密码方案

4.1现有方案分析

4.2方案构造

4.3仿真结果

4.4性能分析

4.5本章小结

第五章 可视密码方案在电子护照等领域的应用

5.1准备工作

5.2系统流程

5.3系统设计

5.4仿真结果

5.5安全性分析

5.6可视密码在其他领域的应用

5.7本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结及主要创新之处

6.2未来研究方向

参考文献

致谢

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