基于混沌序列的动态补偿LSB算法研究

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1、工程硕士学位论文基于混沌序列的动态补偿LSB算法研究作者姓名翁政夫工程领域计算机技术校内指导教师苏锦钿副教授校外指导教师李冬高级工程师所在学院计算机科学与工程学院论文提交日期2017.12.6DynamicCompensationLSBHidingAlgorithmBasedonChaoticSequencesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WengZhengfuSupervisor：AssociateProfessor.SuJindianSouthChina

2、UniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP3学校代号：10561学号：201220206139华南理工大学硕士学位论文（基于混沌序列的动态补偿LSB算法研究）作者姓名：翁政夫申请学位级别：工程硕士工程领域名称：计算机技术校内指导教师姓名、职称：苏锦钿副教授校外指导教师姓名、职称：李冬高级工程师论文形式：ꇶ应用研究研究方向：计算机技术论文提交日期：2017年12月6日论文答辩日期：2017年12月2日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：许勇委员：高英徐红云苏

3、锦钿伍成柏摘要近年来，除涉及到国家安全领域高层次的信息安全保护外，越来越多的人开始关注日常生活中图像信息在通讯中的安全问题，愈加注重对个人隐私、商业机密等信息的保护。图像隐藏是常用的手段，是一种将秘密信息隐藏进载体图像中，避免让第三方察觉的办法。其中最为成熟的是最低有效位LSB（LeastSignificantBits）隐藏算法。本论文从实际需要出发，深入分析最低有效位LSB算法的国内外发展现状、算法原理以及优缺点，得出简单的LSB算法安全性能不高、鲁棒性较差的结论。为解决上面的问题，提出了基于混沌序列的动态补偿LSB改进算法。首

4、先使用一维混沌映射，产生混沌序列，在信息嵌入时，改进原来随机LSB算法的随机定位方式，用混沌序列产生随机嵌入位置行、列坐标代替使用伪随机数列间隔嵌入的方法，由于混沌的类随机性和遍历性，秘密信息嵌入载体图像时更均匀，随机性更高。在此基础上，对隐藏后图像部分像素点灰度值做减一补偿，弥补载体图像相邻像素点在图像嵌入后部分统计特性变化，保持载体图像嵌入信息前后统计特性的一致性，规避部分运用统计特性分析的分析算法检测。改进后的算法，得益混沌序列的随机性，不仅具备随机LSB嵌入法的所有优点，而且鲁棒性和抗卡方分析能力更强。实验仿真结果表明，加

5、入动态补偿后，能有效抵御RS和SPA分析。通过不同面积的剪切和加入不同密度的噪声，模拟在传输过程中可能受到的各种攻击，结果显示，基于剪切和椒盐噪声攻击的鲁棒性较好。由于混沌对初始值的极其敏感特性，即使使用与初始值相差极其细微的初始值迭代同样次数得到的序列，作为密匙去提取秘密图像，结果均失败，抗暴力提取能力强。总体来说，改进后的算法，鲁棒性、隐蔽性和安全性都有较大程度的提升。但是，该算法也存在计算复杂，实现效率低等不足，作为下一步优化算法的方向。关键字：图像隐藏；混沌；最低有效位（LSB）；动态补偿IAbstractsInrecen

6、tyears,moreandmorepeopleareconcernedaboutthesecurityofimageinformationincommunicationandpaymoreattentiontotheprotectionofinformationsuchaspersonalprivacyandtradesecrets,notonlythehigh-levelinformationsecurityprotectioninnationalsecurity.Imagehidingisacommonlyusedmetho

7、d,whichisawayofhidingsecretinformationintotheimageofthecarrierandavoidingthedetectionofthethirdparty.ThemostmaturemethodistheLeastSignificantBits(LSB)cachealgorithm.Tobeginwiththeactualneeds,thispaperthoroughlystudiesdevelopmentsituationathomeandabroad,algorithmprinci

8、pleandtheanalysisoftheadvantagesanddisadvantagesoftheLeastSignificantBits(LSB)algorithm,andthencometoaconclusionthatthesimpl