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一个高效和安全的数据隐藏技术–隐写术

Abhilasha Ramdas巴1阿施施教授,a B Dhembhare2
  1. PG学生,电子和电信部门。,P.R.M.I.T & R, Badnera Amravati,印度马哈拉施特拉邦
  2. 助理教授,电子和电信部门。,P.R.M.I.T & R, Badnera Amravati,印度马哈拉施特拉邦
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文摘

一些载体的技术来隐藏秘密数据没有任何明显的证据数据交换被称为隐写术。隐写术的主要目标是安全地隐藏在一个完全无法觉察的方式,以避免引起怀疑隐藏数据的传输。隐写术是用来秘密的人们之间的信息交流。提出一个框架的检测的最低有效位(LSB)隐写术与数字媒体文件的使用对象。它可以计算一个健壮的估计的一个秘密信息隐藏在lsb的长度的样品等大型类数字媒体内容的图像,视频和音频,信号由相关样本。在传统速记式加密技术原理是取代一定频率成分的载体图像的一部分,或替换所有多值图像的最低有效位的秘密数据。我们新的隐写术使用一个视频为载体的数据,我们隐藏秘密信息的位平面载体。

关键字

bpc、航空媒体、加密、数据隐藏、信息隐藏,隐写术,隐藏音频、图像隐藏,隐藏视频。

介绍

文本隐写术被定义为“安全隐藏信息技术在噪声;补充加密,以防止加密数据的存在被发现”。信息安全加密提供了一种方法,和加密程序可用。然而,加密显然标志着一个消息包含“秘密数据”信息,和加密的消息成为攻击的目标。很多情况下需要发送秘密信息没有人注意到信息已经发送秘密信息。
隐写术和密码学的妹妹在数据隐藏技术。密码学是匆忙的实践或遗忘的信在消息在一个无法觉察的形式阻止他人理解。隐写术是研究模糊以至于不能看到的消息。
隐写术信息安全提出了另一种方法。在隐写术,隐藏在数据(载体)船。
一)类型的隐写术
图1。代表了隐写术及其类型如下细节:
)图像隐写术
各种血管是可行的,比如图像、声音剪辑,视频剪辑。近年来,互联网主页上发现了隐写程序。其中的一些使用图像数据作为秘密信息的容器。这种技术称为图像隐写术。
b)音频隐写术
数据隐藏在声音文件的方法使用属性的人类听觉系统(已经)。声音文件包含标题和数据字节,字节的声音文件是最公认的声音,取而代之的是秘密数据位。这种技术称为音频隐写术。隐藏的额外信息到音频序列是一个更艰巨的任务比图像,由于霸权对人类视觉系统[1]
c)视频隐写术
从上述隐写技术秘密数据的存储容量增加视频隐写术,视频组成的图像和音频。视频隐写术使隐藏在图像以及音频数据并生成隐藏视频。其他程序隐藏秘密信息在一个特定的载波的频率分量。的一些程序使用抽样误差图像数字化。然而,所有这些隐写术是信息隐藏方面的能力有限。
d)文本隐写术
隐藏秘密信息以文本是最重要的隐写术的方法。提出的方法隐藏秘密信息在每一个m信的每一个字一条短信。文本隐写术使用数字文件用于较小程度上作为文本文件有一个非常少量的冗余数据。
隐写术的B)模型
图2。代表隐藏imagefrom封面形象的形成。

定义:

封面图片:它被定义为所需的原始图像信息隐藏。它也被称为载体图像。信息应该隐藏在这样一种方式,没有封面图片的属性将发生重大变革。
隐藏图片:这是一个秘密信息的组合获得的图像和封面图片。
理解力:它的能力不是预期的接收者视觉检测隐藏图像隐藏信息的存在。隐藏算法使用时听不清在一个特定的图像如果一个无辜的第三方,封面图片的内容感兴趣,不知道秘密信息的存在。这要求嵌入的过程不应降低封面图像的视觉质量。
鲁棒性:它描述的能力生存秘密信息的嵌入和提取过程,即使面对隐藏图像的操作,如过滤、剪裁、旋转和压缩。
安全:这是一个未经身份验证的用户无法检测出隐藏的图像,只能授权用户[2]。质量可以提高图像的安全因素。图像隐写术是完全安全的,当数据覆盖和隐藏图像的统计特性是相同的。
C)隐写术为基础的关键
的基础上键类型的隐写术的三种类型和这些类别传达的的安全级别嵌入隐藏信息,隐藏起来,传播和阅读。
1。纯粹的隐写术
纯粹的隐写术不使用键盘系统隐藏明文或„空密码吗?文本到覆盖数据为了隐藏秘密信息的存在。方法更不安全。steganalyses,这种方法是最简单的方法来检测以来,一旦发现消息只能隐藏在很多方面如steganographical算法存在的数量。
2。公钥隐写术
公钥隐写术允许两个未知的政党,谁不会?t知道彼此交换一个秘密数据,发送隐藏信息在公共信道未经过身份验证的用户甚至不能发现这些隐藏的消息被发送。一般来说,两党(经过身份验证的用户)希望steganographically交流,没有一个密钥协议。在这一原则有两个密钥,一个是公钥,可以获得来自公众和其他一个私钥。公钥用于加密过程和私钥用于解密过程用图3表示。
3所示。私钥隐写术
一个私钥隐写术使两个未知方共享密钥发送隐藏消息未被承认的方式在公共频道。这可以使用如果双方沟通完全相互信任。私钥隐写术的框图见图4。

相关工作

隐写术几十年来一直是一个活跃的研究课题和审查所有的文本检测方法是不可能的。所以一些相关论文提出系统提到了如下:
公园et al .,[3],提出了图像隐写术方法使用AC系数的离散余弦变换(DCT)域验证秘密信息隐藏在载体图像的空间域被删除,更换,由攻击者伪造或更改。刘通和邱,正定[4],提出了一种方法,隐藏的秘密数据或消息到一个基于彩色图像的量化隐写术在保证交通的机密数据不会吸引偷听者的注意。在这个方法中原始RGB图像转换为YCbCr使用YCbCr的知觉屏蔽功能组件;由于标记强度是根据人类视觉系统的匹配。有水印的图像的知觉质量严重恶化。隐藏的消息可以可靠地提取原始图像没有受到损害。
g . Mastronadi et al .,[5],提出隐写术的影响在不同的图像格式即,GIF, BMP, JPEG,等使用不同的格式,如何的文本可以隐藏的秘密数据没有感知图像质量的恶化,也给哪里的想法注入嵌入比特以达到最好的结果的文本消息的长度,保持图像的质量。j . Fridrich et al .,[6],提出了安全分析的最低有效位(LSB) high-color-depth图像隐藏信息的框架。他们指出隐写术stego-only攻击的攻击。方法使我们能够检测存在的伪随机随机信息传播与可靠性基于统计分析彩色图像RGB图像颜色的像素。
L.M.奇迹et al .,[7],有探索的方法嵌入图像帧中的数据.Combing隐写术,扩频通信,错误控制编码和图像处理的秘密信息嵌入到噪音,然后添加到图像帧。噪音保持在低水平,这样就不能被人眼感知和识别检测没有访问原始图像计算机分析。n·f·约翰逊和Sushil Jajodia[8],探索一种方法来检测隐藏信息的存在,并找到隐藏的位置信息被隐藏在封面图片。Chin-Chen Chang et al .,[9],描述了一个基于模式的图像隐写术(PBIS)第一次离散小波变换的图像帧,完成分离重叠块,然后将这些重叠块的小波系数分为不同的模式。机密数据或信息嵌入到数字图像通过改变系数模式。
c . Manikopoloulos et al .,[10],提出了一种隐写术检测系统(SDS)及其应用程序的检测块基于dct在灰度图像隐写术,分割成8×8块。的差异系数块DCT变换的水印/ unwatermarked图片从最初被当作特性。隐写术检测系统利用数据预处理,在每个图像的可见区域生产区域的特征向量。向量是美联储在一个简单的神经网络分类器。r·华[11],提出了两种算法:协调搜索和随机搜索优化框架。这些秘密通道是安全问题的原因,因为他们可以通过恶意信息。这些信息可能是计算机病毒的形式,恐怖的消息,间谍程序,等。应王和皮埃尔冰川锅穴[12],提出了一种steganalyses block-DCT图像隐写术的信息嵌入在8×8 block-DCT系数。由于DCT块结构,对相邻像素在一个8 x 8块从这些统计数据的差异在两个8×8块。两个不同的像素的直方图计算(每个人),从一个Kolmogorov-Smirnov(钴)推导出二元假设检验决定是否一个给定的图像帧stego-image或封面图片。的非平稳block-DCT隐写术揭示了隐藏信息的存在,不同像素的分布对从一个块和块的检测提供了一个测量stego-images。 The steganalyses method gives better result for smooth images than for noise-like images.
维德雅瑟格m . Potdor和伊丽莎白Chang[13],提出了一种隐写算法的机密信息或信息隐藏到载体船通过修改灰米级别的灰度图像像素值。因此,隐写算法使秘密通信,恢复图像的空间域内隐藏信息以及计算复杂度低,信息隐藏容量高。

提出了系统

一)LSB算法
隐写术的一个简单的方法是基于替换图像的最低有效位层,称为LSB技术。在LSB(最低有效位)技术,图像的LSB的像素帧的视频被比特在嵌入之前交换的消息。在某些情况下,LSB的像素排列随机或在某些领域的图像帧的视频,有时盈亏像素值。
在[14]LSB技术,像素的图像的LSB的视频帧被发送的消息。消息处理部分在嵌入之前,分配比特均匀的效果,因此平均只有一半的LSB将被修改。流行的隐写工具基于LSB嵌入不同的方式隐藏的信息。的一些算法可以改变LSB像素访问在一个随机游走,其他人修改图像的像素在空间领域,或而不是改变他们盈亏的最后一点像素值。藏在空间域的另一个方式在这种方法中,噪声,统计上类似于常见的加工变形,例如,扫描仪噪音,或数码相机噪音,可用像素图像的随机漫步。所产生的噪音是一个伪随机噪声发生器使用共享密钥。奇偶函数定义嵌入和检测信号调制的信息生成的噪音。最低有效位(LSB)插入是一种常见的、简单的方法嵌入信息的封面图片。最低有效位(换句话说,8位)内字节图像改变的秘密消息。在使用24位图像,每个红色,绿色和蓝色的组件都使用,因为它们都是由一个字节表示。 One can store 3 bits in each pixel.
(00101101 00011100 00101101)(10100110 11000110 00001100)(11010010 10001101 11010010)
当数字200,二进制表示是11001000,是嵌入到最低有效位的图像帧的一部分,由此产生的网格如下:

(00101101 00011101 00101101)(10100110 11000101 00001100)(11010010 10101100 11010010)

嵌入第一个8字节数块,只强调的3位需要改变根据嵌入式或隐藏的消息。只有一半的部分在一个图像将需要修改或替换使用的最大覆盖隐藏秘密消息大小。图像由每个原色的256种可能的强度,改变一个像素的LSB导致小改变颜色的强度。这些变化不能感知或认识到人类的眼睛,从而成功地隐藏的消息。选择图像,甚至可以隐藏消息之一至少以及第二最低有效位和仍然没有认识到差异在上面的例子中,连续的字节图像数据——从第一个字节到结束的消息——用于隐藏秘密信息。这种方法很容易探测。更安全的系统是发送方和接收方共享一个密钥,用于指定只有某些像素将被改变。未经过身份验证的用户应该怀疑LSB隐写术已经被使用,他不能知道像素目标没有秘密密钥。
在其最简单的形式,LSB使用BMP图像,因为他们使用无损压缩。不幸的是无法掩饰一个秘密消息在BMP文件,需要一个非常大的封面图片。如今,800×600像素大小的BMP图像很少在互联网上使用,可能会引起怀疑。出于这个原因,LSB隐写术已经开发了用于与其他图像文件格式。在隐写术中,数据被嵌入一个容器或容器看起来像它只包含别的东西。各种载体的船只,如数字图像、声音剪辑,甚至可执行文件。
所有可用的隐写术信息隐藏容量有限。他们可以嵌入只有10%(或更少)的数据数量的容器。这种技术使用一个图像帧的视频作为容器的数据,我们将秘密信息嵌入到该船的位平面。我们可以取代所有的“声”地区血管图像的位平面与秘密数据帧的视频没有图像质量恶化。这视频是称为隐藏视频。我们称为隐写术“bpc”代表位平面复杂分割隐写术。
B)机制
我)提出bpc速记式加密算法
bpc中位平面切片的概念:在这里,我们使用的是位平面切片的概念。位平面切片可以解释在图3的帮助下,把图像分解为操作二进制飞机被称为“位平面切片”。像素比特组成的数字数据。在一个8位图像,每个像素强度是8位表示形式。八个比特平面的8位图像由地区位平面“0”(LSB)位平面“7”(MSB)。飞机“0”包含所有最低订单的所有像素在图像平面“7”包含所有高阶位。位平面切片图像压缩是非常有用的。每个位平面模式的复杂性增加MSB LSB。微型计算机体积很小。代表图像的位平面分解框架。
(二)图像复杂度的定义
黑白边界的长度在一个二进制图像计算是一个很好的衡量图像的复杂性。如果边界是长,更复杂的图像,否则它很简单。黑白边界的总长度的总和是颜色变化的数量在一个图像的行和列。举一个例子;一个黑色像素周围的白色背景像素的边界长度4。我们将通过以下定义图像复杂度α。
图像
,k是黑白图像中的边界总长度的帧的视频。该值范围在0≤α≤1。图像复杂度(α)计算整个图像区域。它给了我们一个二进制图像帧的视频的复杂性。然而,我们也可以使用α为当地complexity.Fig.4形象。表示像素的图像的二进制模式。
iii)接合的二进制图像
让问一个8×8大小的黑白图像帧的视频以黑色为前景区域和白色为背景区域。现在,我们将介绍两个棋盘的Wc和Bc模式,在Wc白色像素在左上方的位置,和Bc是它的补充。,左上方的像素是黑色的。我们描述黑白像素1和0的逻辑值,分别。
问解释如下。像素在前台区域由B模式,而在后台像素区域由W模式。现在我们定义Q *的共轭问:关于结合最重要的性质是这样的。让α(Q)是给定图像的复杂性Q,然后,α(Q *) = 1 -α(Q)。
的复杂度值Q *总是对称对Q假定α= 0.5。例如,如果问的复杂性为0.7,然后问* 0.3的复杂性。代替复杂的图像数据块信息块(机密数据)。

系统架构

图7。代表了隐藏的框图编码器的图像帧视频分解成飞机,每架飞机的复杂性计算使用(1),更复杂的框架可以嵌入到载体更多的数据。因此被称为隐藏框架生成的框架。
Fig.8。代表隐藏的框图解码器隐藏框架的每个位平面分解成位平面和复杂性计算和秘密数据嵌入帧提取。

结果与讨论

隐写术的分析处理等性能参数安全级别,bpc算法的隐藏容量比LSB隐写术,提出了获得一个更好的PSNR,方方面面提出使用bpc算法。

结论

我们演示了BPCS-Steganography,提出了人类视觉系统的特性与现有LSB隐写术的技术。BPCS-steganography增加的安全级别和隐藏容量。格雷编码提供了一个更好的方法识别哪些地区的更高的飞机可以嵌入。因此,保证保密和安全的网络通信。我们观察到,这隐写术是一种非常强烈的信息安全技术,尤其是当结合加密嵌入数据。未来的研究将包括应用程序容器以外的彩色图像,识别和形式化定义参数,为提高开发新应用程序隐藏载体的能力。

确认

我想现在我的诚实的阿施施教授的感激之情。b。Dhembhare为他的巨大支持和指导整个工作。

数据乍一看

图1 图2 图3 图4
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图5 图6 图7 图8
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引用





















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