[發明專利]一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法及系統

在審

• 申請號: 202210568498.6
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN115001689A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 苗付友;金孝輝
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04L9/18
• 分類號: H04L9/18;H04N1/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 金怡

本發明涉及一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法及系統，其方法包括：步驟S1：載體圖像擁有者將載體圖像S的每個像素點的值映射到多項式上，生成S的密鑰多項式ke，利用ke對S的每個像素點進行加密，得到加密后的載體圖像ES；載體圖像擁有者將ke和ES分別發給接收者和數據隱藏者；步驟S2：數據隱藏者收到ES，生成密鑰流kh對秘密數據P進行加密后得到加密信息C，設置ES上可嵌入像素點，將C替代可嵌入像素點，得到帶P的加密圖像MES；數據隱藏者將kh和MES發給接收者；步驟S3：接收者利用kh，解密MES中的C得到P；并利用ke對MES進行恢復，最后得到載體圖像S。本發明提供的方法，將秘密數據嵌入到載體圖像中，并可抵抗內部攻擊。

技術領域

本發明涉及數據隱藏領域，具體涉及一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法及系統。

背景技術

可逆數據隱藏的目的是將特定的數據嵌入到載體信息當中，如圖像，文本，視頻等，必要時再將嵌入的數據提取出來，目前廣泛用于數字水印、數據保密通信等領域。在以圖像為載體的可逆數據隱藏方案中，載體圖像分為兩種：自然的載體圖像和加密后的載體圖像。在以加密圖像作為載體的可逆數據隱藏方案中，傳統方案過程如下：

①載體圖像擁有者(Content-Owner)先利用加密密鑰ke對載體圖像(S)進行加密，生成加密后的圖像(ES)，然后通過安全信道將ke和ES分別發送給接收者(Receiver)和數據隱藏者(Data-hider)；

②數據隱藏者(Data-hider)先利用加密密鑰kh對所需嵌入的秘密數據(P)進行加密，得到加密后的數據(C)，然后利用某種方法將C嵌入到ES中，生成帶有加密后的數據的圖像(MES)，最后將kh和MES通過安全信道發送給接收者(Receiver)；

③接收者(Receiver)利用解密密鑰kh和ke從MES中完成對秘密信息(P)的提取和載體圖像(S)的恢復。

在加密圖像中實現可逆數據的方法主要分為加密前騰空間和加密后騰空間，載體圖像的加密方式可分為流密碼，同態加密，秘密共享等，數據嵌入的方式可分為最低位替代，最高位替代等。在傳統的方案中，數據隱藏者(Data-hider)是單個的，在這種情況下，若數據隱藏者變成內部攻擊者，破壞圖像ES的內部結構，如改寫像素點的值，那么接收者(Receiver)將不能恢復載體圖像(S)。

因此，如何抵抗內部攻擊，使得載體圖像仍然能進行無損恢復成為一個亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法及系統。

本發明技術解決方案為：一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法，包括：

步驟S1：載體圖像擁有者將載體圖像S的每個像素點的值映射到多項式上，為每個像素點都生成對應的密鑰多項式，可得到S的密鑰多項式ke，利用ke對S的每個像素點進行加密，得到加密后的載體圖像ES；所述載體圖像擁有者將ke發給接收者，所述載體圖像擁有者將ES發給數據隱藏者；

步驟S2：所述數據隱藏者收到ES，需隱藏的秘密數據為P，生成密鑰流kh對P進行加密后得到加密信息C，設置ES上可嵌入像素點，將C替代所述可嵌入像素點，得到帶有秘密數據P的加密圖像MES；所述數據隱藏者將kh和MES發給所述接收者；

步驟S3：所述接收者利用kh，對收到MES中的加密信息C進行解密，得到秘密數據P；并利用密鑰多項式ke對MES進行載體像素恢復，得到所述載體圖像S。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

1、本發明公開了一種可抵抗內部攻擊的高嵌入率可逆數據隱藏方法，將秘密數據嵌入到載體圖像中，并可抵抗內部攻擊。