关键字 |
生物特征,DCT, DWT, PSNR,隐写术。 |
介绍 |
隐写术是一种希腊作品,意思是被遮盖的文字。隐写术是一种将数据隐藏在覆盖媒体(图像、音频、视频、文本)中的艺术。在隐写术中,我们隐藏了它的存在,它将无法被发现。所述覆盖介质的选择方式使其具有隐藏数据的能力和为隐写图像提供质量的稳健性。随着未来几年数据隐藏、版权保护和机密性需求的增加,隐写术因其一些独特的特性在这一领域发挥着重要作用。在本文中,我们重点讨论了不同的隐写方法。本文综述了隐写技术的一些重要信息,对今后隐写技术和数据隐藏领域的研究有一定的帮助。本文分几个部分分别阐述了隐写系统、相关工作、不同的隐写方法和结论。 |
速记式加密系统 |
从古代开始,隐写术就被用来隐藏秘密数据。这些数据被藏在蜡的背面、写字台、兔子的肚子或奴隶的头皮上。现在,黑客被用于未经授权的数据访问,所以为了保持数据机密,发送者使用了不同的方法。隐写术是利用密钥将数据隐藏在覆盖对象中的一种方法。提取器应该有秘密密钥来提取数据。被设计成不寻常用户无法发现的密钥。在隐写系统中使用以下术语: |
封面媒体:封面媒体是嵌入消息以隐藏秘密数据的媒体。 |
Stego:隐藏数据的媒体。 |
秘密数据:要隐藏或提取的数据。 |
隐写分析:提取秘密数据的过程。 |
相关工作 |
在相关工作中,LSB是Chandramouli[1]开发的最常用的隐藏消息的方法,通过对覆盖对象进行过滤、屏蔽和转换。Weigi Luo[2]提出了LSB匹配重访图像隐写和边缘自适应方案,该方案可以根据秘密数据的大小选择嵌入区域。 |
Hassan Mathkour[3]使用了一种新的基于LSB替换技术和像素值差分的图像隐写方案。陈明[4]讨论了不同的隐写算法和工具,分为空间域、变换域、基于文档等类别,如扩频技术和视频压缩编码。Mankun Xu[10]提出了一种基于模型的隐写技术,该技术基于最小二乘法来估计秘密信息的嵌入率。 |
Anjali a . Shejul[7]提出了一种基于DWT的使用生物特征的隐写方法。该方法将机密数据嵌入图像的皮肤区域,为数据隐藏提供了安全的位置。通过对皮肤像素的跟踪,将秘密数据隐藏在DWT的一个高频子带中。数据隐藏的所有步骤都应用于裁剪图像。这为该方法提供了安全性,PSNR用于确定嵌入秘密数据后的隐写图像的质量。 |
隐写术方法 |
隐写术是根据我们隐藏数据的媒体来区分的。它们是:文本、图像、音频和视频。 |
A.文本隐写术 |
隐写方法使用文本媒体隐藏数据,称为文本隐写。在文本文件中嵌入秘密数据有不同的技术。 |
•基于格式的方法 |
•随机统计方法 |
•语言学方法 |
基于格式的方法:该方法修改现有文本以隐藏数据,包括插入空格、调整文本大小、更改文本样式。 |
随机统计方法:将随机出现的字符隐藏起来。统计方法确定统计量,如均值,方差和卡方文本,测量冗余信息隐藏在文本中的数量。 |
语言学方法:语法与语义相结合。语法隐写分析确保了正确的结构,因为文本是由语法生成的。语义方法将值赋给同义词,并将数据编码为文本的实际单词。 |
B.音频隐写术 |
当秘密数据嵌入数字声音时,这种技术被称为音频隐写术。该方法将秘密消息嵌入WAV、AU和MP3声音文件中。音频隐写术有不同的探索方法: |
•低比特编码 |
•相位编码 |
•扩频 |
低比特编码:该方法用于在低比特语音编码时进行基音周期预测。从而实现了信息隐藏与语音编码的同步。 |
相位编码:在该方法中,流文件将音频分割成块,并将整个秘密序列嵌入到第一个块的相位频谱中。 |
扩频编码:一种特殊的扩频编码方法是DSSS(直接序列扩频),它通过将隐写术乘以某种伪随机序列来传播。 |
C.图像隐写术 |
在这种方法中,图像被用作覆盖对象。将图像隐写术、数据隐藏方法分为不同的类别。分别是空间域、频率域和自适应域。 |
空间域隐写术:在空间域中,利用LSB和级别编码对封面图像和秘密数据进行修改。首先将覆盖图像分解为位平面,然后用秘密数据拟合代替位平面的LSB。LSB替换是最常用的隐写技术。这种替换概念包括嵌入最小权重位,因为它不会影响原始像素的值。Luon Ching Lin[5]提出了一种容忍失真的空间域数据隐藏方案。这种方法提供了更好的图像质量。LSB插入的唯一缺点是提取过程的简单性。因此,秘密监听器可以很容易地提取我们正在发送的数据。 |
频域隐写(Frequency Domain Steganography):在频域,秘密数据隐藏在被覆盖图像的重要区域,这使得数据比LSB方法更容易受到压缩、裁剪或图像处理等攻击。这为隐写方法提供了更高的安全级别,并促进了算法的发展。该方法的变换包括DCT、DWT和DFT。提出了一种无损、可逆的方案,利用JPEG图像中每个量化的DCT系数块来实现秘密数据[6]。该方法具有较高的隐写图像质量和可逆性。用于嵌入数据位的图像的DCT系数。F5通过将量化系数舍入到最近的数据位,将数据嵌入到DCT系数中。 |
它还使用矩阵编码来减少信号中的嵌入噪声。F5是DCT领域最常用的嵌入方案之一。小波变换将空间域信息转换为频域信息。由于小波是将高频信息和低频信息逐个像素分割的,因此在图像中使用小波。该方案主要解决了数据隐藏系统的容量和鲁棒性。 |
近年来,基于小波变换的图像处理算法被提出。这些算法利用覆盖图像的CH波段来隐藏秘密数据。 |
自适应隐写术:这种隐写术方法是两种方法的特殊情况:空间域和变换域。它也被称为“统计感知嵌入”和“掩蔽”。在DCT或DWT系数中嵌入秘密数据之前,先利用图像的全局特征。这些统计数据将决定可以在哪里进行更改。 |
结论 |
在过去的几年里,隐写术已经成为数据隐藏技术的一个有趣的领域。本文概述了满足隐写设计最重要因素的不同隐写方法。它们是不可检测性、容量和鲁棒性。 |
确认 |
作者要感谢早期关于不同隐写术方法的工作,这些工作对本文的工作做出了贡献。本文所做的工作将为今后研究隐写术方法提供一定的帮助。 |
数字一览 |
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图1 |
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参考文献 |
- N. F. Johnson, S. Jajodia,“探索隐写术:看到看不见的东西”,IEEE计算机vol. 31,第2期,pp. 26-34, 1998。
- J. C. Judge,“隐写术:过去,现在,未来”,SANS研究所出版物,2001年。
- Artz D.,“数字隐写术:在数据中隐藏数据”,互联网计算IEEE,第5卷,第3期,第75-80页,2001。
- Jar no Mielikainen,“LSB匹配再认识”,《信号处理学报》,第13卷,第5期,pp. 285-287, 2006年5月。
- L-C。林,“基于容错的空间域数据隐藏”,《计算机技术与应用》31,pp. 458-464,(2009)。
- 碳碳。张勇,“基于DCT的压缩图像的可逆隐藏”,《信息科学》第17卷,第2期(2007)。
- Anjali A. Shejul, U. L. Kulkarni教授,“基于DWT的生物特征隐写方法”,国际数据存储与数据工程会议,IEEE, 39-43页,2010。
- Provos N.和HoneymanP,“捉迷藏:隐写术介绍”,IEEE安全与隐私,第01卷,第3期,pp. 32-44, 2003年5月- 6月。
- ShavetaMahajan, Arpinder Singh,“安全隐写术的方法和方法综述”,国际高级研究杂志,计算机科学与软件工程,第2卷,第10期,第67-70页,2012年10月。
- 格帕兰。,“使用位修改的音频隐写术”,IEEE声学、语音和信号处理国际会议,(ICASSP ' 03), vol . 2, pp. 6-10, 2003年4月。
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