保持直方图特性的最低比特位密写方法

基于对最低比特位Matching密写方法与利用图像直方图进行的密写分析方法的研究,提出了一种可保持直方图特性的LSB Matching密写方法.在密写过程中定义动态改变的密写信息表以记录秘密信息嵌入位的增减,并根据信息表内的记录判断下一次同样灰度值的像素嵌入秘密信息时的增减方向,而总体原则是尽量保证密写后的图像直方图变化最小.实验表明,经该方法密写后的图像直方图基本保持了原有峰值和变化趋势等属性,对一些针对图像直方图攻击方法有很好的效果.

基于约瑟夫和Henon映射的比特位图像加密算法

针对传统的图像加密算法,加密策略与待加密图像无关且对像素的置换和混淆往往被拆分为两个耦合性较低的孤立环节所带来的安全问题,提出基于约瑟夫遍历和广义Henon映射的图像比特位加密算法,将待加密图像安全哈希算法1(SHA-1)摘要和用户选定的加密参数联合作为密钥,驱动广义Henon映射对改进的用于位点置换的约瑟夫遍历映射的起始位置、报数间隔和报数方向进行随机扰动,从而使不同的加密图像和加密参数实质对应于不同的位点置换过程,并添加了位点混淆过程以提高位点置换的安全性。实验表明,所提算法可有效地抵抗选择性明文攻击,具有较大的密钥空间和较好的加密性能。

基于后验概率的最低比特位隐写分析

LSB隐写是将欲嵌入的秘密信息取代载体图像的最低比特位,是图像隐写最流行的方式之一。已经有大量算法来检测LSB隐写,但是对于图像最低位变化率的估计误差较大。探讨了一种基于后验概率的隐写分析算法:首先利用图像像素是否处于局部平滑区域进行建模,然后采用EM算法估计出图像中每个像素属于上述模型的后验概率并将后验概率作为此像素的权重,最后结合WS模型来估计图像最低位变化率。实验结果表明,该算法能有效地并且准确的估计图像最低位变化率。

LTE与2G/3G互操作中最高比特位问题的研究

主要阐述了2G/3G与LTE共存的网络覆盖条件下,在系统间互操作时核心网网元寻址时的问题之一:最高比特位(MSB)问题;针对该问题产生的背景进行了分析,并对问题的解决方案进行了阐述;最后对针对该问题的解决方案进行了对比分析,并对现网提出了部署建议。

EOTF与采样比特位深对HDR影像质量的影响

在数字化时代,图像亮度动态范围获取和显示都离不开转换函数和采样比特位深.当今,虽然图像系统中亮度获取和显示的能力已经得到显著提升,若转换函数选取不当,在既定比特位深下,仍会出现亮度阶梯现象,造成图像质量下降.本文以人眼对比灵敏度为衡量标准,讨论现有高动态范围内容制作标准中,不同转换函数、不同量化位深对图像质量的影响.通过计算,与Barten视敏度模型对比,表明使用12比特位深的PQ不会产生采样量化带来的亮度阶梯现象;在显示最高亮度为200 cd/m^2时,使用12位比特位深的修改后的Gamma2.6与PQ表现相似.

基于HMS映射和位螺旋变换的图像加密算法

为了增大混沌映射的密钥空间、提高混沌性能、增强图像加密算法的安全性,提出一种基于HMS(Henon-Modulated-Sine)映射与位螺旋变换(Bite-Spiral)相结合的图像加密算法(HMS-BS)。首先对Henon映射进行缩放处理,将缩放结果作为Sine映射的输入,构建HMS复合映射,并通过分岔图、样本熵等衡量标准来验证HMS映射的混沌特性。然后,基于HMS映射,采用“两轮置乱-扩散”策略,根据索引矩阵对图像进行HMS置乱,并将置乱后的图像进行分块处理。其中,块间使用HMS映射进行比特级置乱,块内使用螺旋变换进行比特级扩散。最后进行矩阵重构和正反向非序列扩散来改变图像的统计直方特性,得到密文图像。实验结果表明,HMS-BS算法可抵御多种攻击,具有较高的安全性。

利用分时刷新和位置约束的卫星载荷BRAM抗辐照设计方法

为解决星载资源严格受限条件下,静态随机存取存储器型现场可编程门阵列中块随机存储器(block random access memory,BRAM)的轻量级、高可靠抗辐照加固难题,提出了一种基于分时刷新和位置约束的卫星载荷BRAM抗辐照加固设计方法,通过监控算法执行时隙实现BRAM分时刷新,并增加位置约束有效降低三模冗余后两模设计同时发生异常的概率,以较少的资源消耗有效提升BRAM在轨抗辐照可靠性。重离子加速试验结果表明,采用分时刷新和位置约束加固方法后,卫星载荷单粒子功能中断截面下降约81.63%,在轨BRAM异常由3颗星2年发生3次减少为25颗星2年未发生,在轨抗辐照可靠性大幅提升。

基于位逻辑运算的文件加密算法设计

将文件内容读取并转换为字符串,然后按照一定的策略规则将字符串中的部分或全部字符提取出来,利用原文和密钥之间比特位的逻辑运算关系对字符编码加密,可实现磁盘文件的加密。根据实际需要对加密策略加以调整,通过在安全性和效率之间进行权衡取舍,可以对加密算法进行增强或减弱,从而满足不同场景的应用需要。

基于统计特性的LSB密写分析

提出一种基于统计特性的LSB密写分析方法,这种方法根据密写对原始数据统计特性的影响来判断秘密信息的有无.实验结果给出了不同阈值时的检测性能,当秘密信息量较大时,两类错误概率都可以得到有效控制.

基于相邻像素统计特性的LSB隐写分析技术

基于对图像相邻像素灰度值的奇偶性及其大小关系的统计分析,提出了一种新的可靠检测空域LSB隐写的隐写分析算法。该算法通过统计相邻像素对中奇像素大于偶像素的相邻像素对数与偶像素大于奇像素的相邻像素对数,然后根据其比值来判断图像中隐秘信息的有无,并从理论上给予了证明。这一算法不仅可以实现对空域LSB隐写的可靠检测,还可以准确估计图像中隐密信息数据量的大小。算法实现简单、计算量小、检测速度快。实验结果表明,该方法可以获得优于GPC等隐写分析方法的检测性能,且适用于彩色图像。

基于位平面置乱和灰度值双向扩散的图像加密算法

提出一种基于位平面置乱和灰度值扩散的图像加密算法.对灰度图像高四位比特位平面分别用不同参数的Arnold映射进行置乱,低四位的比特位平面则保持不变.利用分段线性混沌映射产生伪随机的灰度值序列对置乱后的图像进行一个双向灰度值的扩散.通过高四位比特位平面的置乱和灰度值的双向扩散,使密文图像和明文图像的各种统计特性有了显著的差别,取得很好的加密效果.论文对加密算法的安全性进行了详细的分析,包括密钥敏感性分析、密钥空间分析、统计分析、差分攻击分析,信息熵分析等.数值实验结果表明,本文的图像加密算法具有密钥空间大、密钥敏感性强、可以抵抗统计分析攻击、蛮力攻击、差分攻击等优良特性.

一种基于灰度和位置的双置乱图像算法

信息隐藏是信息安全的重要分支,常利用流媒体冗余对信息做隐藏,实现信息的隐蔽传输。以数字水印技术为依托,将隐藏信息做置乱处理,发现单置乱效果差、多次置乱后能恢复出信息。因此,借鉴Arnold置乱思想对隐藏信息做灰度、位置双重置乱,其单次置乱效果要比多次单置乱效果好,且置乱参数可根据用户自行设定作为隐藏密钥,实现了更安全的信息隐藏传输。在嵌入算法方面,采用较传统LSB和小波分解对比检验置乱效果,发现所提双置乱算法性能较单置乱更优,算法复杂度和恢复也极为简单,能很好地应用于很多场景。

私钥低比特特定泄露下的RSA密码分析

基于Coppersmith方法,RSA密码分析取得了许多新结果,其中包括部分私钥泄露攻击与低解密指数攻击.现实中侧信道攻击能够泄露私钥的部分比特位,而部分私钥泄露攻击正是通过泄露的这些比特位来实现对RSA密码的破解.低解密指数攻击则是在解密指数取值较小的条件下来破解RSA,Boneh和Durfee给出了至今最好的结果.针对私钥最低几位比特泄露的攻击,是一类重要的部分私钥泄露攻击,并且和低解密指数攻击紧密相关.基于Coppersmith方法在模多项式方程求小值解的应用,以及线性化模方程的技巧,本文给出了新的针对私钥最低几位比特泄露的攻击结果.其中线性化模方程的技巧,来源于Herrmann和May对于Boneh和Durfee的低解密指数攻击结果的简化证明.注意到目前针对私钥最低几位比特泄露的攻击只关注所泄露比特的位数,而本文还关注所泄露比特的取值.当所泄露比特的取值满足一定的条件时,本文的结果改进了Ernst等人的攻击结果.另外Ernst等人只考虑了加密指数与RSA模基本相等的特殊情况,本文进一步研究了加密指数小于RSA模的一般情况.

信息预处理的加密域大容量可逆图像信息隐藏

采用数独变换和Arnold变换对原始图像加密,完全保留了图像的冗余空间。嵌入过程中,利用DES加密算法对信息进行了压缩预处理,平均压缩了1.5倍;采用最高有效位算法将压缩后的信息嵌入载密图像。接收者采用异或运算提取出秘密信息,同时根据误差值完全恢复载体图像。实验表明,提出的方法不仅能够实现大容量信息可逆隐藏,而且还能完全重构载体图像,是一种可以广泛应用的加密域信息隐藏方法。

利用整帧翻转的SRAM型FPGA故障注入加速算法

不可恢复异常比特位(unrecoverable-sensitive bits,UR-SB)不能通过定时刷新修复,会造成卫星载荷在轨服务的长时间中断,是地面故障注入试验需要着重评估和改善的。但UR-SB占比极低,若采用传统逐位翻转故障注入方法,其测试耗时太长,效率极低。提出了一种基于整帧翻转的静态随机存取存储器型现场可编程门阵列的故障注入加速算法,其通过整帧翻转能够快速筛除不存在UR-SB的配置帧,并进一步用二分法对存在UR-SB的配置帧进行快速搜索,有效加速了UR-SB的精确定位过程。以在轨常用XQR2V3000器件为例,理论分析在较差情况下测试效率可提升207倍,信号生成载荷实测结果最高可提升949倍,理论分析和实测结果均验证了所提加速算法的有效性。

基于量化新息的容积粒子滤波融合目标跟踪算法

针对现有非线性网络化目标跟踪融合算法存在的精度低和实用性差等不足,以一类带有噪声相关的非线性网络化目标跟踪系统为对象,研究基于测量新息量化策略和容积粒子滤波(Cubature particle filter,CPF)的目标跟踪融合算法.首先,利用状态方程恒等变换和矩阵相似变换理论解除过程噪声与测量噪声以及测量噪声之间的相关性;其次,各个传感器节点采用自适应策略量化局部测量新息并将其发送到融合中心(Fusion center,FC);随后,在集中式融合框架下采用容积粒子滤波器设计基于测量值扩维的量化融合跟踪算法,进而给出相应的顺序滤波量化融合算法,上述算法可有效解决因自适应量化引起的非高斯问题;最后,通过两个计算机仿真实验验证了所提出跟踪算法的有效性.

基于差分直方图实现LSB信息伪装的可靠检测

在信息伪装技术研究中,图像中隐藏信息的检测对于保障网络信息安全和提高信息伪装算法的安全性具有重要意义.基于对图像差分直方图的统计观察,提出了一种新的可靠检测空域LSB(least significant bit,最不重要比特位)信息伪装的方法.定义差分直方图间的转移系数作为LSB平面与图像其余比特平面之间的弱相关性度量,并在此基础上构造区分载密图像和载体图像的分类器.这一算法不仅可以高度可靠地确定图像中通过空域LSB替换方法嵌入的秘密信息的存在性,还可以准确估计图像中嵌入的秘密信息数据量的大小.算法物理意义直观,实现简单,计算量小.实验结果表明,针对原始无损存储图像可以获得优于RS(regular singular)隐写分析方法的性能,且计算速度显著高于RS隐写分析方法,有利于实现实时检测.该方法也适用于彩色图像.

ADS-B接收机S模式关键算法研究及实现

分析了广播式自动相关监视(ADS-B)模式S接收机的数字信号处理算法,着重阐述了基于参考功率进行位和置信度检测、判定算法的原理。根据接收机的性能参数,提出了一种基于时域处理的置信度算法。该算法主要是利用通过对数字信号的功率幅度值进行对比,然后用一定规则分析对比结果,最终得到数据位的比特位和置信度的高低。文中还给出了置信度算法的可编程门阵列(FPGA)实现方案,采用Verilog HDL语言完成了其功能模块的设计,并进行了电路仿真、实验。实验结果表明,该算法设计合理,能够快速准确地实现ADS-B系统报头的比特位和置信度的检测及提取。

面向IPv6物联子网的轻量级树型转发模型

在IPv6物联网中,RPL路由模型已得到广泛的认可.然而对于规模较大的多跳网络结构,RPL面临着部分转发节点路由容量较大的问题.而且物联子网中扁平化的地址结构使得这一问题更为突出.设计了支持IPv6地址自动分配的轻量级树型转发模型TFAD(tree forwarding model with address automatically distributed),将物联子网中的节点构造成一棵层次转发树,树节点的IPv6地址在子树范围内高度聚合.各节点只需存储与其子节点数相当的转发项,即可完成TFAD模型的数据转发.此外,设计了TFAD模型的备份父节点机制,当网络出现故障时能够以子树为单位进行网络拓扑重构,实现物联子网的快速路由恢复.实验验证了TFAD模型的高效路由存储性能以及快速的路由学习能力和故障后路由恢复能力.

一种大容量的信息隐藏方法

以载体信息每个字节的最高为1的位为标志位,通过对嵌入信息的数值进行调整,使隐秘信息的嵌入过程对原图像的改变较少,同时保证载体信息的标志位不必变,达到对嵌入信息无损提取。实验结果表明,算法对载体图像的改动小,提高了隐藏容量。