基于纠错码的信息隐藏容量模型及应用研究

论文摘要

信息隐藏是一门利用载体的冗余数据和随机成分以不可感知的方式往载体里嵌入信息的新兴的信息安全技术。信息在传输的过程中可能受到来自各个方面的干扰,而纠错编码能够克服这些干扰,增加传输的可靠性。由于纠错码中存在冗余码元,信道中的噪声则具有随机性,所以可以利用信道纠错编码进行信息隐藏。又因为信道中的噪声具有一定的复杂性和随机性,不易得到信道噪声完备的统计模型,因此基于纠错码的信息隐藏算法对基于统计检测的隐写分析有一定的抗攻击能力。目前国内外对于基于纠错码的信息隐藏的研究还处于初级阶段。目前的主要算法存在两方面共同的不足之处。一方面,均是根据仿真结果进行隐藏容量的估计,没有给出隐藏容量的理论分析方法;另一方面,没有考虑到嵌入秘密信息的误码。鉴于上述原因,本课题作了如下工作:(1)分析了基于纠错码信息隐藏的可行性和基本原理,对目前基于纠错码信息隐藏的主要算法模型进行研究和优缺点分析。(2)针对目前基于纠错码信息隐藏算法存在的嵌入容量事先不可知的问题,在二进制对称信道(Binary Symmetry Channel, BSC)的前提下,建立了基于纠错码信息隐藏的最大嵌入容量模型,对模型在理想和非理想两种状态下进行了理论推导求解,并且进行了仿真,实现了嵌入容量可控。(3)对下一步需要改进和完善的地方提出了想法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 信息隐藏的发展与现状
• 1.2.1 信息隐藏发展简介
• 1.2.2 信息隐藏分类
• 1.2.3 信息隐藏技术的性能指标
• 1.2.4 基于纠错码的信息隐藏
• 1.3 本文主要研究内容及组织结构
• 第2章 基于纠错码的信息隐藏
• 2.1 纠错码介绍
• 2.1.1 纠错码简介
• 2.1.2 BCH码
• 2.1.3 RS码
• 2.1.4 交织
• 2.1.5 卷积码
• 2.2 基于纠错码的信息隐藏算法
• 2.2.1 基于伪随机序列的纠错码信息隐藏算法
• 2.2.2 基于同步序列的纠错码信息隐藏算法
• 2.2.3 基于错误图样的纠错码信息隐藏算法
• 2.3 本章小结
• 第3章 基于纠错码的信息隐藏容量模型研究
• 3.1 模型意义
• 3.2 基于分组码的信息隐藏容量理论模型
• 3.2.1 模型假设
• 3.2.2 参数说明
• 3.2.3 模型建立
• 3.2.4 模型求解
• 3.3 基于卷积码的信息隐藏容量理论模型
• 3.4 理论模型分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 最大容量ECC-BASED IH算法和仿真
• 4.1 最大容量算法
• 4.2 基于BCH码的隐藏算法的仿真结果
• 4.2.1 仿真环境
• 4.2.2 仿真结果
• 4.3 基于RS码的隐藏算法的仿真结果
• 4.3.1 仿真环境
• 4.3.2 仿真结果
• 4.4 基于卷积码的隐藏算法的仿真结果
• 4.4.1 仿真环境
• 4.4.2 仿真结果
• 4.5 仿真结果与已有研究的对比
• 4.6 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢