基于宋词生成的大容量构造式信息隐藏算法

在基于文本生成的信息隐藏算法研究中,如何在保证生成文本质量的同时提高隐藏容量是主要存在的挑战.为此本文提出一种基于宋词生成的构造式信息隐藏算法.首先对宋词文本数据进行预训练,然后基于自回归语言模型搭建宋词生成模型;其次根据宋词词牌固有的格式信息设计格律模块,在宋词生成阶段,需要向生成模型输入该格律模块,并通过符号集设计、编码等综合作用,生成宋词诗句.在利用宋词生成模型进行秘密信息隐藏的过程中,对格律模块进行重构,通过平仄韵词牌、词牌格式模板、关键字、韵律及押韵字符的不同选择,有效实现秘密信息的隐藏.信息提取是隐藏的逆过程,且提取过程不需要利用宋词生成模型,仅需根据模板和词典库来进行索引即可,提高了信息提取的效率.实验结果表明,本文提出的算法能够生成格式严格、韵律清晰、句子完整性高的宋词,且生成的宋词文本的信息隐藏容量均值可达21比特/句、安全性高,整体性能优于已报道的主流算法.

基于风格迁移纹理合成与识别的构造式信息隐藏

传统的信息隐藏算法大都通过修改载体达到隐藏秘密信息的目的,但不可避免地会在载体数据中留下修改痕迹,故常难以抵抗隐写分析技术的检测,为此无载体信息隐藏应运而生.无载体信息隐藏并非不使用载体,而是不对载体数据进行修改.为了提高无载体信息隐藏算法的隐藏容量和鲁棒性,提出了一种基于风格迁移纹理合成与识别的构造式信息隐藏算法.该算法首先选取不同类别的自然图像和纹理图像分别建立内容图像库和纹理风格图像库,并根据内容图像库中自然图像的类别构建二进制码的映射字典;其次为了接收方能够从含密图像中提取出秘密信息,需要构建带标签的纹理图像库,并将其作为训练集输入到卷积神经网络中,通过迭代训练获得纹理图像识别模型.在秘密信息隐藏时,根据秘密信息片段选择对应类别的自然图像,并按照一定的顺序组合成含密拼接图像,随后从纹理图像库中随机选择一张纹理图像,通过风格迁移的方法将含密拼接图像转换成含密纹理图像,从而完成秘密信息隐藏过程.在信息提取过程中,通过纹理图像识别模型可准确识别出含密纹理图像原本对应的图像类别,再对照映射字典即可提取出秘密信息.实验结果表明,所提算法生成的含密纹理图像具有良好的视觉效果,秘密信息隐藏容量较高,且对JPEG压缩、高斯噪声等攻击具有较强的鲁棒性.

基于绝句生成的构造式信息隐藏算法

目前利用文本生成进行秘密信息隐藏的研究中,生成文本的质量和嵌入率是主要存在的挑战,为此本文提出一种基于绝句生成的构造式信息隐藏算法,首先对绝句文本数据进行词向量的构建,然后利用机器翻译模型搭建新的绝句诗生成模型;在诗句生成阶段,需要向模型输入主题词、模板信息和押韵信息,通过输入信息的综合作用,生成第一行绝句诗;再利用现有可体现诗句主题的显著信息生成后续行的诗句,在利用绝句诗生成模型进行信息隐藏的过程中,对于相同的输入信息,模型可生成多首同一主题且符合模板要求的绝句诗;通过对主题词、模板信息、押韵信息以及诗句的不同选择,可有效实现秘密信息的隐藏,实验中使用了25000首绝句诗进行训练,结果表明本文算法的嵌入率可达到35%左右,与已报道的主流算法相比具有一定的优势,且本文所提出的模型生成的诗词语义通顺、主题明确.

B样条驱动纹理生成的构造式信息隐藏

目的传统构造式图像信息隐藏算法通常直接将图像空域特征与秘密信息关联,对算法的安全性造成威胁。因此,本文将曲线绘制函数与信息隐藏相结合,提出一种以B样条控制点为特征,在图像空域间接隐藏信息的算法。方法算法主要分为信息隐藏及信息提取两阶段。在信息隐藏阶段,发送方首先通过选取初始控制点、仿射变换及B样条曲线绘制生成多条参考曲线,然后利用曲线控制点的位置隐藏信息,最后为图像填充颜色,即完成含密纹理图像的构造。在信息提取阶段,提取方根据纹理曲线和图像颜色获得含密曲线及参考曲线,经对照计算即可提取出秘密信息。结果本算法具有较高的隐藏容量、鲁棒性和安全性。实验结果表明,由本文算法生成的800×800像素图像,其最高隐藏容量可达2870 bits,分别是另两种典型构造式信息隐藏算法的6.7和3.4倍,且在质量因子为10的JPEG(joint photographic experts group)压缩攻击下的提取误码率可低至0,优于鲁棒较强的选择式信息隐藏算法LDA-DCT(robust coverless image steganography based on DCT and LDA topic classification)以及与之类似的构造式信息隐藏算法。同时,抗隐写分析检测实验表明,在隐藏容量小于250 bits时检测误差趋近于0.5。结论本文以B样条曲线控制点为特征,在纹理图像的绘制过程中隐藏信息,有效提高了传统构造式图像信息隐藏算法的安全性、隐藏容量和鲁棒性。

信息隐藏研究展望

网络信息有3类,分别用于描述客观世界、记录人类行为、描述虚拟世界.现有信息隐藏技术大多以第1类信息为载体,以轻微修改载体数据的方式进行隐蔽通信,并保证感知逼真与统计逼真.该文在总结载体修改式信息隐藏的基础上,重点探讨以后两类信息为伪装的非载体修改式的新型信息隐藏方法,介绍了适合于特定载体类型的半构造式信息隐藏、完全构造式信息隐藏及行为信息隐藏的基本形式与代表性方法.信息隐藏的形态在新的网络环境下将不断发展变化,各种信息媒介均可作为秘密信息的伪装,因此努力开展新型信息隐藏研究将大大有助于占据新时期信息战的主动地位.