一种基于小波变换的信息隐藏方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于小波变换的信息隐藏方法及系统，属于信息隐藏技术领域，首先对载体图像进行灰度图转换处理，得到灰度图像；根据每一秘钥值对灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像；对置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块；Hash计算生成秘钥值对应的哈希序列；构建哈希序列和秘钥值的索引表；发送方对秘密信息进行分段预处理得到秘密信息段；Hash计算得到各秘密信息段对应的哈希序列；在索引表中查询与秘密信息段对应的秘钥值，得到秘钥值；将载体图像和秘钥值发送至接收方；接收方根据载体图像和秘钥值确定各秘密信息段。该方法能够解决现有的信息隐藏方法隐藏容量不足、需要构建大样本数据库的问题。需要构建大样本数据库的问题。需要构建大样本数据库的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于小波变换的信息隐藏方法及系统


[0001]本专利技术涉及信息隐藏
，特别是涉及一种基于小波变换的信息隐藏方法及系统。

技术介绍

[0002]随着互联网和数字化技术的飞速发展，信息安全正面临日益严峻复杂的安全考验。作为加密技术的重要补充，信息隐藏技术将秘密信息以不可感知的方式嵌入选定载体，通过携密载体的公开传输实现隐蔽通信。信息隐藏能够有效隐藏秘密信息的存在，使其从“难以理解”变为“不可感知”，以此避免引起攻击者的注意，达到免遭窃取或破坏的效果。传统的文本信息隐藏方法以不影响文本正常语义结构和显示效果为基本前提，通过修改文本的格式冗余和内容冗余来实施信息隐藏，嵌入过程不可避免地会引起载体统计特征的变化，这无疑增加了秘密信息暴露的风险。不同于传统信息隐藏技术，无载体信息隐藏技术根据载体特征建立秘密信息与文本的映射，以秘密信息为驱动，从文本大数据集中直接检索或生成相应载体，通过传输未经修改的自然文本实现隐蔽通信，无需对载体进行任何修改，因而无载体信息隐藏技术具有理想的抗检测性和安全性。
[0003]然而，现有的无载体信息隐藏方法普遍存在隐藏容量不足、需要构建大样本数据库的问题。因此，如何解决现有技术中信息隐藏方法的隐藏容量不足、需要构建大样本数据库的问题，是加密以及信息隐藏领域中的重要任务之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于小波变换的信息隐藏方法及系统，以解决现有的信息隐藏方法存在的隐藏容量不足、需要构建大样本数据库的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种基于小波变换的信息隐藏方法，包括：
[0007]对载体图像进行灰度图转换处理，得到灰度图像；
[0008]根据每一秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像；
[0009]对所述置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块；
[0010]对所述若干图像块进行Hash计算，生成与所述秘钥值对应的哈希序列；
[0011]根据每一秘钥值以及每一秘钥值对应的哈希序列构建哈希序列和秘钥值的索引表；
[0012]发送方对秘密信息进行分段预处理，得到若干秘密信息段；
[0013]对所述秘密信息段进行Hash计算，得到各秘密信息段对应的哈希序列；
[0014]基于秘密信息段对应的哈希序列，在所述索引表中查询与所述秘密信息段对应的秘钥值，得到各秘密信息段对应的秘钥值；
[0015]将所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值发送至接收方；
[0016]接收方根据所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值确定各秘密信息段。
[0017]可选的，所述接收方根据所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值确定各秘密信息段，具体包括：
[0018]对所述载体图像进行灰度图转换处理，得到灰度图像；
[0019]根据接收到的秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像；
[0020]对所述置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块；
[0021]对所述若干图像块进行Hash计算，生成哈希序列，得到接收到的秘钥值对应的哈希序列；
[0022]根据接收到的秘钥值对应的哈希序列确定秘密信息段。
[0023]可选的，在所述根据接收到的秘钥值对应的哈希序列确定秘密信息段之后，还包括：
[0024]根据接收到的秘钥值确定每一所述秘密信息段的排列序号；
[0025]根据所述排列序号对各个所述秘密信息段进行排序，得到完整的秘密信息。
[0026]可选的，所述根据每一秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像，具体包括：
[0027]将所述灰度图像的大小调整到预设像素尺寸，并将所述灰度图像划分为尺寸为M
×
M的灰度图像块；
[0028]利用Logistic
‑
Sine系统，生成与每一秘钥值对应的混沌序列，并将每一混沌序列分为两个长度均为M的第一混沌子序列和第二混沌子序列；
[0029]对所述第一混沌子序列和所述第二混沌子序列中的各个元素分别进行大小排序，生成第一索引向量和第二索引向量；
[0030]对所述第一索引向量和所述第二索引向量分别进行行循环和列循环的移动，生成置乱矩阵；
[0031]根据所述置乱矩阵，对所述灰度图像进行置乱处理，生成相应的置乱图像。
[0032]可选的，所述利用Logistic
‑
Sine系统，生成与每一秘钥值对应的混沌序列，具体包括：
[0033]定义秘钥k；所述秘钥k用于生成具有加扰和像素自适应扩散作用的伪随机数；
[0034]定义所述Logistic
‑
Sine系统为：
[0035]X
n+1
＝(L(r,X
n
)+S((4
‑
r),X
n
))mod1＝(rX
n
(1
‑
X
n
)+(4
‑
r)sin(πX
n
)/4)mod1；
[0036]其中，L(r,X
n
)表示Logistic映射，S((4
‑
r),X
n
)表示Sine映射，r为控制参数，且r∈[0，4]，X
n
为迭代变量，且X
n
∈(0，1)，mod表示模运算；
[0037]给定初始状态(X0，r)，生成确定的伪随机序列{X
i
|i＝1，2，
…
}；所述Logistic
‑
Sine系统的混沌行为存在于整个控制参数r的设置范围内，其混沌序列在[0，1]范围内均匀分布；
[0038]将所述秘钥k转换为ebit的二进制数b
e
b
e
‑1...b1；其中，最高(e～d)bit表示映射的各秘密信息段在秘密信息序列中的排列序号，其余d个低比特分别表示混沌序列的各个参数值；
[0039]根据所述秘钥k计算所述混沌序列中的各个参数值；
[0040]根据所述参数值生成所述混沌序列；所述混沌序列表示为L＝LSS(X
n
，r)，L的长度为2M。
[0041]可选的，所述对所述置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块，具体包括：
[0042]将所述置乱图像进行平均划分，得到多块置乱图像块；
[0043]对每一置乱图像块进行DWT变换，得到所述若干图像块。
[0044]可选的，所述对所述若干图像块进行Hash计算，生成哈希序列，具体包括：
[0045]提取各个图像块的低频分量；
[0046]计算各个所述图像块的所述低频分量的系数平均值；
[0047]根据相邻所述图像块的所述系数平均值的大小关系，生成相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于小波变换的信息隐藏方法，其特征在于，包括：对载体图像进行灰度图转换处理，得到灰度图像；根据每一秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像；对所述置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块；对所述若干图像块进行Hash计算，生成与所述秘钥值对应的哈希序列；根据每一秘钥值以及每一秘钥值对应的哈希序列构建哈希序列和秘钥值的索引表；发送方对秘密信息进行分段预处理，得到若干秘密信息段；对所述秘密信息段进行Hash计算，得到各秘密信息段对应的哈希序列；基于秘密信息段对应的哈希序列，在所述索引表中查询与所述秘密信息段对应的秘钥值，得到各秘密信息段对应的秘钥值；将所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值发送至接收方；接收方根据所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值确定各秘密信息段。2.根据权利要求1所述的基于小波变换的信息隐藏方法，其特征在于，所述接收方根据所述载体图像和各秘密信息段对应的秘钥值确定各秘密信息段，具体包括：对所述载体图像进行灰度图转换处理，得到灰度图像；根据接收到的秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像；对所述置乱图像进行分块DWT变换，得到若干图像块；对所述若干图像块进行Hash计算，生成哈希序列，得到接收到的秘钥值对应的哈希序列；根据接收到的秘钥值对应的哈希序列确定秘密信息段。3.根据权利要求2所述的基于小波变换的信息隐藏方法，其特征在于，在所述根据接收到的秘钥值对应的哈希序列确定秘密信息段之后，还包括：根据接收到的秘钥值确定每一所述秘密信息段的排列序号；根据所述排列序号对各个所述秘密信息段进行排序，得到完整的秘密信息。4.根据权利要求1所述的基于小波变换的信息隐藏方法，其特征在于，所述根据每一秘钥值对所述灰度图像进行混沌块置乱处理，得到置乱图像，具体包括：将所述灰度图像的大小调整到预设像素尺寸，并将所述灰度图像划分为尺寸为M
×
M的灰度图像块；利用Logistic
‑
Sine系统，生成与每一秘钥值对应的混沌序列，并将每一混沌序列分为两个长度均为M的第一混沌子序列和第二混沌子序列；对所述第一混沌子序列和所述第二混沌子序列中的各个元素分别进行大小排序，生成第一索引向量和第二索引向量；对所述第一索引向量和所述第二索引向量分别进行行循环和列循环的移动，生成置乱矩阵；根据所述置乱矩阵，对所述灰度图像进行置乱处理，生成相应的置乱图像。5.根据权利要求4所述的基于小波变换的信息隐藏方法，其特征在于，所述利用Logistic
‑
Sine系统，生成与每一秘钥值对应的混沌序列，具体包括：定义秘钥k；所述秘钥k用于生成具有加扰和像素自适应扩散作用的伪随机数；定义所述Logistic
‑
Sine系统为：
X
n+1
＝(L(r,X
n
)+S((4
‑
r),X
n
))mod1＝(rX
n
(1

【专利技术属性】
技术研发人员：陈占芳，李润雨，姜晓明，廖晨伶，胡振涛，率佳静，
申请(专利权)人：长春理工大学重庆研究院，
类型：发明
国别省市：