[發明專利]一種基于參數識別與估計的隱寫分析方法

有效

• 申請號: 201310214534.X
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103310235A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 趙險峰;張紀宇;安寧鈺;夏冰冰;周楠
• 申請（專利權）人: 中國科學院信息工程研究所
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;G06T1/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本發明涉及一種隱寫分析（Steganalysis）方法，具體涉及一種基于參數識別與估計的隱寫分析方法，該方法屬于信息安全技術領域中的信息隱藏子領域。

背景技術

隨著計算機和網絡技術的發展，數字多媒體的使用越來越普遍，以數字多媒體為載體的現代隱寫技術獲得了越來越廣泛的關注。隱寫能夠在不影響載體數據感知內容和質量的前提下在其中嵌入機密信息，通過隱蔽保密通信或者保密存儲的存在性事實，提高了機密數據傳輸或者存儲的安全。據報道，隱寫已經被不法分子和惡意代碼所利用。與隱寫相對應，隱寫分析則是用于分析判斷數據中是否含有隱蔽信息的技術。由于數字多媒體的數據冗余較大，現代隱寫的重要特征是，載體數據多為多媒體數據；一般稱未經過隱寫的媒體為原文，隱寫后的媒體為隱文。雖然隱寫嵌入過程對載體數據的感知內容和質量的影響很難被人眼所識別，但其對載體數據的改變一般能夠被某些統計特征的變化反應出來。隱寫分析技術利用這些對隱寫嵌入過程比較敏感的統計特征對媒體數據進行分析，從而識別隱蔽信息的存在。

隱寫系統一般由隱寫算法及相關參數配置構成，它的輸入是原文（集）和秘密消息（一般是加密后的數據），輸出是隱含秘密消息的隱文（集），其中對圖像隱寫分析影響較大的參數配置包括圖像尺寸和嵌入率等因素。現代隱寫分析技術作為一種判斷數字媒體數據中是否含有秘密信息的技術，在安全方面有著重要意義。根據適用范圍不同，隱寫分析可分為以下三類：（1）專用隱寫分析(Specific?Steganalysis)，它只適用于識別出由專門隱寫算法處理后的隱文（參考文獻：Fridrich?J,Goljan?M.Practical?Steganalysis?of?Digital?Images:State?of?the?Art[J]//Security?and?Watermarking?of?Multimedia?Contents,2002,4675:1-13.）；（2）通用隱寫分析(Universal?Steganalysis)，它適用于識別出由多個或者多類隱寫算法分別處理后的隱文（參考文獻：Shi?Y,Chen?C,Chen?W.A?Markov?process?based?approach?to?effective?attacking?JPEG?steganography[C]//Proceedings?of8th?International?Workshop?on?Information?Hiding,Virginia,USA,Jul.10-12,Berlin:Springer-Verlag,2007:249-264.）；（3）多類隱寫分析(Multi-class?Steganalysis)，可以識別隱文采用的隱寫算法（參考文獻：Fridrich?J.Merging?Markov?and?DCT?features?for?multi-class?JPEG?steganalysis[C]//Proceedings?of?the?Society?of?Photo-optical?Instrumentation?Engineers,Bellingham:SPIE?Press,2008:1-13.）。現有隱寫分析是一種模式分類的過程，以上專用隱寫分析與通用隱寫分析的識別結果是“是隱文”或者“不是隱文”，因此是二類分類系統，而多類隱寫分析需要進一步識別出隱寫者采用的算法，因此是多類分類系統。模式分類中所用的訓練集對隱寫分析的準確率影響較大。隱寫分析中的訓練集是由原文集和隱文集經隱寫分析特征提取而組成，待分析樣本指的是以后需要使用訓練好的隱寫分析系統進行檢測識別的多媒體文件。隱寫分析系統使用訓練集通過分類器訓練學習出的模型和參數配置，對待分析對象是否含有秘密信息進行判定。若訓練集的各項參數（如圖像大小、嵌入率、JPEG質量因子等）與待分析樣本相應的各項參數基本相同，判定結果一般較為準確，反之則不準確。但在實際應用中，隱寫分析者無法得知生成待分析樣本時隱寫者所使用的隱寫算法和相應配置，只能采取盲隱寫分析，即在不知道隱寫者采用的算法和配置的情況下，進行隱寫分析系統的訓練，并使用訓練好的隱寫分析系統對待測樣本進行分析，但是，在分析中不能確保訓練集的各項參數與待分析樣本相應的各項參數盡量相同。二類通用隱寫分析和多類隱寫分析均可看作是盲隱寫分析的不同實現方法，它們均存在上述缺陷。