论文部分内容阅读
网络技术的飞速发展,为信息的传播和利用提供了极大的便利,同时信息安全问题也面临着越来越大的挑战。近些年来,信息隐藏技术作为一种新兴的密码技术,已经成为了信息安全领域的一个研究热点。隐写术(Steganography)是信息隐藏技术的一个重要分支,是利用信息隐藏技术实现隐蔽通信的技术,在信息安全领域中有着广泛的应用。它利用各类数字媒体本身所具有的数据冗余及人类视听冗余,将秘密信息嵌入到公开的数字媒体中进行传输,以达到隐蔽通信的目的。据统计,JPEG图像在互联网上传输的图像中占90%以上,是目前互联网使用最为广泛的图像格式,也是网络图像传输的国际标准之一。传统的基于JPEG图像的隐写算法往往会改变载体图像的DCT系数直方图,隐写分析者通过分析图像的一阶或二阶统计特性便能检测图像是否载密。针对上述情况,论文提出一种新的基于JPEG图像的隐写算法——DHC(Dual Histogram Compensation)算法,该算法使用矩阵编码技术,减小了图像DCT系数的修改个数,提高了算法的嵌入效率。另外在嵌入消息之后,利用双直方图补偿技术对图像的一、二阶统计特性进行补偿修复,使其与载体图像的统计特性尽可能保持一致,使隐写分析者难以通过分析图像的一、二阶统计特性检测出图像是否为载密图像。为了测试DHC算法抵抗隐写分析的性能,我们从NRCS图像库[1]中选取3000幅JPEG图像作为载体图像,使用DHC算法在5种嵌入率情况下嵌入二元随机消息,然后利用[2]中算法提取出274维特征,利用支持向量机(SVM,Support VectorMachine)进行训练和测试。最后将DHC算法的测试结果与目前6个著名的JPEG图像隐写算法F5[3]、nsF5[4]、Steghide[5]、Outguess[6]、MB1[7]和PQ[8]的测试结果进行比较,实验结果表明:在嵌入率为0.02bpnz和0.05bpnz时DHC算法抵抗攻击的能力与nsF5相当,均优于其余5种算法;在嵌入率为0.1bpnz、0.15bpnz和0.2bpnz时DHC算法抵抗攻击的能力优于以上6种算法。综上所述,DHC算法是一个比较理想的JPEG图像隐写算法,同时基于DHC算法的信息隐藏系统相比于其他JPEG图像的信息隐藏系统更加安全。