《可認證及可修複式秘密圖像共享技術研究》是依託大連理工大學,由王智慧擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可認證及可修複式秘密圖像共享技術研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王智慧
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為多媒體信息安全領域的研究前沿，秘密圖像共享技術提供了一種新的安全使用秘密圖像的機制。它利用數學算法將秘密圖像轉換成多個偽裝分存圖像分發給多個參與者，當參與者數目大於或等於閾值時重構出秘密圖像。秘密圖像共享技術具有以下優勢：（1）多個參與者共同對秘密圖像進行管制，增強了秘密圖像的安全性；（2）無需使用公鑰加密技術，降低了算法複雜度。項目組在歸納現有研究成果基礎上，凝練出目前研究中存在的一系列函待解決的科學問題：（1）在參與者可靠性方面，如何設計既可以認證偽裝分存圖像的準確性，又可以對遭篡改的偽裝分存圖像進行修復的秘密圖像共享技術；（2）在分存圖像安全傳輸方面，如何設計基於問題（1）解決方案的分存圖像信息隱藏算法。針對上述問題，項目組結合現有研究基礎，擬定了切實可行的研究方案。項目的成功實施，有望顯著改進秘密圖像共享技術的性能，拓展秘密共享技術的套用領域，從而有力提升我國在該前沿領域的研究水平。
結題摘要
秘密圖像共享技術利用數學算法將秘密圖像轉換成多個偽裝分存圖像分發給多個參與者，當參與者數目大於或等於閾值時重構出秘密圖像。秘密圖像共享技術具有以下優勢：（1）多個參與者共同對秘密圖像進行管制，增強了秘密圖像的安全性；（2）無需使用公鑰加密技術，降低了算法複雜度。本課題對秘密圖像共享技術進行的研究成果包含以下內容。第一，針對秘密圖像共享技術提出了基於矩陣變換的(n,n)門限多秘密圖像共享方案及基於數獨（Sudoku）的漸進式秘密圖像共享方案。基於矩陣變換的(n,n)門限多秘密圖像共享方案不僅可用於在同一組參與者中分享多個秘密圖像，還可以在分享過程結束後增加新的參與者與秘密圖像，由於在圖像分享與還原過程中的XOR操作的使用，該算法具有複雜度低且圖像質量高的特點。基於數獨的漸進式秘密圖像共享方案不僅生成的影子圖像是有意義的，而且有較高質量的影子圖像，更重要的是還原秘密圖像的過程是漸進的，使用不同數量的影子圖像參與還原過程，會得到不同視覺質量的還原圖像。第二，針對參與者欺騙問題，設計了使用水印對分存圖像進行驗證功能的秘密圖像共享技術。此方法在維持分存圖大小不變的情況下，既藏入密圖信息又嵌入水印信息，且使用環面自同構（Torus - automophism）技術產生安全性更高的分存圖像。第三，針對秘密圖像共享技術中的圖像修復問題，提出了基於反比例距離權值的BSCB圖像修復模型。基於反比例距離權值的BSCB圖像修復模型在修復時考慮了更多的方向並且引入像素間距離與相關性的反比例關係，同時不採用隨機值生成過程，實驗顯示此方法可以得到更好的修復效果和更高的修復效率。第四，針對分存圖像的秘密傳輸問題提出了基於LZW壓縮編碼的高性能可逆信息隱藏算法及基於矢量量化算法的針對書法圖像的水印方法。第一個算法利用LZW編碼和字典大小的關係，將信息隱藏在LZW編碼中，本方法不僅藏量高，而且計算簡單，信息藏入和提取的速度都很高。第二個算法的針對書法圖像的水印方法利用VQ編碼方法和事先設定的替換規則在圖像的複雜區域嵌入水印信息，而圖像的平滑區域不被修改以保證圖像的質量，本方法嵌入量高，魯棒性強。
