基于伪装和个性化加密的在线通信系统的研究与实现

论文摘要

随着数字化技术的进步和Internet的迅速发展,通过网络实现的信息交换已经得到广泛应用。在此基础上,随着应用的深入和网络信息安全理念的加强,信息伪装和信息加密成为当前研究关注的热点。 信息伪装也叫信息隐藏、数据伪装,是在数字化编码方法和信息理论基础上发展起来的新领域。本论文研究的通信系统是利用信息隐藏技术和个性化加密的密钥交换机制,实现了秘密消息的伪装传输。论文实现的信息隐藏方案是基于JPEG图片通过频域DCT系数来实现信息的嵌入和伪装,为了保证收发双方的信息安全,在通信过程中加入了数字签名和密钥交换机制。密钥的产生是通过设计的随机密钥产生器产生的,并通过个性化的加密实现密钥交换和用数字签名鉴别信息的完整性,在很大程度上保证了信息的安全性。同时,本论文对JPEG图片下的信息隐藏进行了信息理论分析,并针对JPEG图片的伪装给出了一些提高安全和伪装的方法。 本论文方案中设计实现的基于JPEG图片的伪装和加密的秘密信息交换方法,具有很好的伪装和防止篡改的能力,嵌入的算法具有较强的不可感知性和鲁棒性。

论文目录

• 第1章：背景综述
• 第1节：信息安全理念
• 1.1.1 信息安全
• 1.1.2 伪装（信息隐藏）
• 1.1.3 加密
• 第2节：模型分析
• 1.2.1 通信模型
• 1.2.2 个性化加密
• 1.2.3 在线通信
• 1.2.4 伪装的数学模型和信息论分析
• 1.2.5 伪装通信的构架
• 1.2.6 加密解密的数学模型
• 1.2.7 伪装和加密两者的结合模型
• 第2章：基于伪装和个性化加密的在线通信系统的研究
• 第1节：基于JPEG图片的伪装技术和实现
• 2.1.1 JPEG图片的压缩、解压
• 2.1.2 伪装在JPEG图片上的信息论分析
• 2.1.3 JPEG图片的信息伪装的实现
• 2.1.4 秘密信息的提取算法
• 2.1.5 伪装后的效果性能分析
• 第2节：压缩方法在嵌入过程中的应用
• 2.2.1 压缩算法的优点
• 2.2.2 压缩算法的实现
• 2.2.3 秘密消息的进一步变换
• 2.2.4 提取过程中解压和解密操作
• 2.2.5 嵌入信息的容量计算和秘密信息超容量的处理
• 第3节：个性化加密实现密钥交换
• 2.3.1 个性化加密解密函数的实现和密钥交换的分析
• 2.3.2 密钥协商和交换
• 2.3.3 伪随机数产生器的实现
• 2.3.4 随机数的产生和密钥k的个性加密实现步骤
• 第4节：实现数字签名
• 2.4.1 数字签名的概念
• 2.4.2 数字签名的实现
• 2.4.3 数字签名的进一步讨论
• 第5节：系统整体实现
• 2.5.1 系统实现的整体示意图
• 第3章：系统的效能分析
• 第1节：实际应用中的效能分析
• 3.1.1 伪装术分析
• 3.1.2 影响性能的参数分析
• 3.1.3 对系统的效能分析
• 第4章：结论
• 致谢
• 参考文献