GIF和BMP图像信息隐藏算法研究

论文摘要

计算机和Internet技术在飞速发展,现有网络安全协议和传统密码技术在不断地受到挑战,如何更好地保障网上传输数据的安全性是政府、军事、金融以及商务等领域永远都不能丢弃的课题。信息隐藏使秘密信息在传输时表现的是载体的特征,第三方便不会感觉到秘密信息的存在,所以信息隐藏在信息安全领域具有重要地位。本文主要研究了以GIF图像和BMP图像为载体的信息隐藏技术。在简介了GIF图像和BMP图像格式以及现有基于这两种图像的信息隐藏算法之后,本文提出了两种基于GIF图像的信息隐藏算法和改进了一种基于BMP图像的信息隐藏算法。本文主要工作如下：1).提出了一种基于内容的空域高效多组合多比特信息隐藏算法（MCMB, Multi Constitution Multi Bits）。该算法载体图像每像素能够嵌入多个比特的秘密信息,且将秘密信息嵌入在GIF图像的索引矩阵中,不改变调色板,避免了调色板的变化对信息提取的影响。该算法的安全性好,具有较大的密钥空间,且不可见性好,与EzStego算法和近年较有名的MBA算法比较,同样嵌入量的情况下,该算法的安全性好于以上两种算法。2).提出了一种基于线性码译码表的GIF图像多比特信息隐藏算法（MBDL, Multi Bits Steganography based on Decoding Table of Linear Code）。该算法将纠错编码中译码表思想与GIF图像的信息隐藏结合,将译码表思想运用于信息隐藏的嵌入算法和提取算法过程当中。该算法理论上一个像素可以嵌入1-7个比特的秘密信息,相对于传统算法,不仅提高了秘密信息的嵌入量,而且在同样载体GIF图像和同样嵌入量的情况下,该算法的不可见性很好。3).改进了BMP图像的基于三像素点分块空域信息隐藏算法,形成图像两位三像素分块信息隐藏算法。该算法将原算法的“大小关系”运用于三个像素值的最小两个比特位上,通过构造“大小环”来构造资定义的“大小关系”,从而实现秘密信息的嵌入和提取。实验和理论证明,该算法在同样的嵌入容量下使得信息隐藏的不可见性与原算法和两位LSB算法相比有很大提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 信息隐藏技术概述
• 1.3 研究现状
• 1.4 论文的主要工作及内容安排
• 1.4.1 论文的主要工作
• 1.4.2 论文的内容安排
• 第2章 GIF和BMP图像简介
• 2.1 GIF图像简述
• 2.1.1 GIF标准简介
• 2.1.2 GIF文件格式简介
• 2.2 BMP图像简述
• 2.2.1 BMP标准简介
• 2.2.2 BMP文件格式简介
• 第3章 GIF图像多组合多比特信息隐藏算法
• 3.1 MCMB算法原理
• 3.1.1 算法提出
• 3.1.2 MCMB嵌入算法
• 3.1.3 MCMB提取算法
• 3.1.4 MCMB算法的安全性
• 3.2 MCMB算法用于GIF动画
• 3.3 实验结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于（7,4）线性码译码表的GIF图像信息隐藏算法
• 4.1 算法提出
• 4.1.1 （7,4）线性码译码表简介
• 4.1.2 （7,4）线性译码表与GIF图像信息隐藏相结合
• 4.2 算法过程描述
• 4.2.1 秘密信息的嵌入过程
• 4.2.2 秘密信息的提取
• 4.3 实验结果及分析
• 4.3.1 理论分析
• 4.3.2 实验仿真
• 4.4 本章小结
• 第5章 两位三像素分块信息隐藏算法
• 5.1 基于三像素分块的信息隐藏算法
• 5.2 两位三像素分块信息隐藏算法
• 5.2.1 三像素分块信息隐藏算法的缺陷
• 5.2.2 两位三像素分块信息隐藏算法原理
• 5.3 实验结果及分析
• 5.3.1 实验仿真
• 5.3.2 理论分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文