小影子图像秘密共享与稳写分析技术研究

摘要

随着计算机网络和多媒体信息技术的发展，多媒体信息的交换达到了空前的广度。与此同时，对信息的攻击和截获也变得更为容易，而一些敏感信息的窃取或破坏，将会给用户带来严重的损失。因此如何为用户提供一种安全的数据传输技术，成为了目前迫切需要解决的问题。图像秘密共享是一种隐秘通信方式，具有一定的抵抗数据损坏或丢失的能力，是近年来信息安全领域的研究热点之一。本文研究了现有的图像秘密共享方法和隐写分析方法，提出了两种改进的(2，4)门限图像秘密共享方法，提出了一种基于虚特征分解的变换域的专用隐写分析方法。主要工作如下：
　　 提出了两种改进的(2，4)门限秘密图像共享方法。方法Ⅰ是基于多秘密共享模式，方法Ⅱ是基于优先共享模式。在改进的方法中，使用了哈夫曼编码和差分矩阵以减小影子图像的大小，同时将图像进行分块是为了降低错误传播。与现存方法相比，提出的方法具有以下特点：(1)生成的影子图像很小；(2)方法Ⅱ提出的是一种无损的秘密图像恢复方法，并且具有小影子图像。实验结果表明两种改进的方法生成的影子图像仅为原始秘密图像的15％(方法Ⅰ)和10％(方法Ⅱ)左右。
　　 提出了基于虚特征分解的变换域的专用隐写分析方法。利用统计学中的理论，分析了JPEG图像在小波域和DCT域上嵌入秘密信息后，其空域上行和列的线性相关性降低，并且已经在实验结果中得到验证。利用SVM进行的分类检测实验结果表明：该方法对小波域和DCT域的隐写检测率达到80％左右。
　　 本文中的秘密图像共享的研究结果可用于密钥管理、银行网络管理以及电子选举等方面。目前的隐写技术多被军事情报部门、政府部门所掌握，甚至会被恐怖分子利用，应用于情报传输和通信等方面，这将对国家安全造成严重的威胁，因此隐写分析技术的研究可以更好地提高信息的安全性和保密性。