基于混沌系统的抗统计分析图像LSB信息隐藏方法

摘要

本发明属通信与信息安全技术领域，具体是基于混沌系统的抗统计分析图像信息隐藏方法。本发明通过对隐藏信息后的图像进行动态补偿，提出了一种基于混沌系统嵌入的、可抵御多种统计分析的安全LSB信息隐藏方法。该方法首先基于混沌系统产生的随机序列选择嵌入位置，并进行LSB随机嵌入，然后对嵌入后的图像进行动态补偿。实验表明：补偿后的图像即使在嵌入比率接近于100％的情况下，RS、SPA和DIH等经典统计分析方法仍将得到一个较小的估计值，从而做出错误的判决。同时，将混沌系统的初值和动态补偿的关键参数作为隐藏系统密钥的一部分，可进一步提高隐藏系统的安全性。

主权项

1.基于混沌系统的抗统计分析图像LSB信息隐藏方法，其特征在于：一是采用混沌系统产生随机序列，并基于此随机序列实施信息的LSB嵌入；二是采用动态补偿技术，对嵌入信息后的图像在传输前先进行动态补偿，首先进行补偿预处理，具体操作为：扫描载体图像的所有像素，将像素值为255的修改为253；然后，在进行动态补偿时，以图像中任意位置为起始点，选择补偿作用的范围，使得该补偿方式下偏离度δ值尽量小，其中|Y′|和|X′|分别表示嵌入信息后图像的两个集合的势，计算方法如下：$X^{\prime }=\underset{i=1}{\overset{2^b-1}{Y}}{X}_i^{\prime },$$Y^{\prime }=\underset{i=1}{\overset{2^{b-1}}{Y}}{Y}_i^{\prime },$其中，X′_i和Y′_i都是由一系列二元组(u，v)构成的多重集，u和v是图像中两个相邻像素的值，0≤u≤2^b-1，0≤v≤2^b-1，b是表示每个样本值的比特数，X′_i和Y′_i都包含样本对(u，v)，|u-v|＝i，其中较大的元素值为偶数的样本对属于X′集合，较大的元素值为奇数的样本对属于Y′集合。