互联网上常见隐写软件的分析与攻击

论文摘要

信息隐藏作为信息安全领域的一个前沿技术,已经成为该领域的一个研究热点。数字隐写和隐写分析是信息隐藏技术的重要分支。前者主要研究利用人的感知冗余和多媒体数据的统计冗余,把秘密信息隐藏在公开的数字媒体中实现隐蔽通信。后者主要研究对数字隐写的攻击,即如何检测、提取、还原/破坏隐藏的秘密信息。近几年互联网上隐写软件迅速普及,而且人们不需要专业知识就可使用它们,使其可能被敌特机构、恐怖组织用于计划和协调犯罪活动。因此如何对隐写软件进行隐写分析是安全部门、军事部门迫切需要研究的问题。本文主要研究针对互联网中常见隐写软件的分析和攻击技术。主要完成以下几方面的工作：1.研究基于隐写软件特征码的被动攻击①分析了隐写软件特征码的类型与特点,提出了获取特征码的方法,提取了21种BMP类、5种GIF类、12种JPEG类隐写软件的静态特征码和4种隐写软件的动态特征码。在掌握特征码的基础上,提出了基于特征码的检测方法。该方法具有低虚警率和在小嵌入率条件不影响检测结果的优点,并且可以有效判断检测对象是否经过某个隐写软件隐写。⑦研究了估计隐写软件选位机制的方法,并估计出18种隐写软件的选位机制。当获知隐写机制后,提出基于特征码的隐写密钥估计方法,为下一步提取隐藏信息奠定基础。2.针对隐写软件Jphide的分析与检测①对隐写软件Jphide的隐写算法进行深入分析。从嵌入数据结构、选位方法和嵌密方式等方面剖析Jphide隐写机制,研究结果表明：该算法基于控制表实现隐写,根据控制表确定嵌入位置和秘密消息嵌入方式,设计原理复杂,安全性较高。⑦通过分析其原理,发现了Jphide软件两个新的统计特征,提出了针对Jphide软件的检测方法,实验结果表明：该针对性检测算法在嵌入率为10-50%可以比较准确地估计出嵌入率。3.研究针对空域隐写的主动攻击利用中值滤波、均值滤波和维纳滤波,对基于空域的主要隐写算法进行了主动攻击研究；根据信息去除率和峰值信噪比,分析了三种滤波算法的攻击性能。实验结果表明：三种滤波方法均可有效去除秘密信息,其中维纳滤波效果最佳。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 隐写术
• 1.2.1 隐写术的历史与现状
• 1.2.2 隐写软件概述
• 1.3 隐写分析
• 1.3.1 隐写分析的研究现状
• 1.3.2 隐写软件的研究现状
• 1.4 本文主要工作和结构
• 第二章 基于特征码的被动攻击
• 2.1 特征码
• 2.1.1 隐写软件的特点
• 2.1.2 特征码
• 2.2 选位机制
• 2.2.1 选位机制的类型
• 2.2.2 提取隐写路径
• 2.2.3 估计选位机制
• 2.3 基于特征码的被动攻击
• 2.3.1 静态特征码的估计
• 2.3.2 静态匹配
• 2.3.3 动态检测
• 2.3.4 基于特征码的密钥估计
• 2.4 小结
• 第三章 JPEG域上一类隐写算法的分析与检测
• 3.1 经典的JPEG域算法
• 3.1.1 Jsteg
• 3.1.2 F5
• 3.1.3 OutGuess
• 3.2 JPHIDE分析
• 3.2.1 算法简介
• 3.2.2 数据结构
• 3.2.3 选位分析
• 3.2.4 嵌密方式
• 3.3 JPHIDE检测
• 3.3.1 研究现状
• 3.3.2 特征分析
• 3.3.3 检测算法
• 3.3.4 实验结果
• 3.4 小结
• 第四章 针对空域隐写的主动攻击
• 4.1 空域常见隐写方法
• 4.1.1 LSB替换隐写
• 4.1.2 MLSB替换隐写
• 4.1.3 随机±K隐写
• 4.2 基于滤波的主动攻击
• 4.2.1 主动攻击的概述
• 4.2.2 三种滤波方法
• 4.3 性能分析
• 4.3.1 性能指标
• 4.3.2 性能分析
• 4.4 小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢