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《信息隱藏 實(shí)驗(yàn)十一 LSB信息隱藏的RS分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、LSB信息隱藏的RS分析一，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私釸S隱寫分析的原理，掌握一種圖像LSB隱寫算法的分析方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于圖像的LSB隱寫的RS隱寫分析算法。二，實(shí)驗(yàn)環(huán)境（1）Windows7操作系統(tǒng)；（2）MATLABR2012b版本軟件；（3）圖像文件lena.bmp；（4）S-Tools工具；三，實(shí)驗(yàn)原理1.RS隱寫分析原理RS主要是針對(duì)采用偽隨機(jī)LSB嵌入算法進(jìn)行攻擊的一種方法。RS方法不但能檢測(cè)出圖像是否隱藏信息，而且還能比較準(zhǔn)確地估算出隱藏的信息長(zhǎng)度。RS隱寫分析算法考慮圖像各個(gè)位平面之間具有一定的非線性相關(guān)性，當(dāng)利用LS
2、B隱寫算法隱藏秘密信息后，這種相關(guān)性就會(huì)破壞。只要能找出衡量這一相關(guān)性的方法，并對(duì)隱藏秘密信息前后的情況加以對(duì)比，就有可能設(shè)計(jì)出隱寫分析方法。RS隱寫分析方法的理論核心是：任何經(jīng)過(guò)LSB隱寫的圖像，其最低比特位分布滿足隨機(jī)性，即0、1的取值概率均為1/2，而未經(jīng)過(guò)隱寫的圖像不存在此特性。對(duì)于一個(gè)像素的圖片，設(shè)各個(gè)像素的值取自集合，例如一個(gè)8bit的灰度圖像，。將這些像素分為有著個(gè)相鄰像素的子集，例如可以取值為4，記為。進(jìn)一步利用如下函數(shù)表示圖像塊的空間相關(guān)性，即（1）函數(shù)使得每一個(gè)集合都對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)數(shù)。中的噪聲越大，函數(shù)的值越大。的
3、值越小，說(shuō)明圖像相鄰像素之間的起伏越小，而圖像塊的空間相關(guān)性越強(qiáng)。然后，定義集合上的3個(gè)函數(shù)：（1）交換函數(shù)：。（2）偏移函數(shù)：。（3）恒等變換：。復(fù)雜度分辨函數(shù)和三種變換函數(shù)定義以下三種類型的元素組。（1）Regular：，也就是說(shuō)對(duì)中的元素進(jìn)行變換之后增大了元素之間的差別程度，表示正則組。（2）Singular：，也就是說(shuō)對(duì)中的元素進(jìn)行變換之后減小了元素之間的差別程度，表示奇異組。（3）Unusable：，也就是對(duì)中的元素進(jìn)行變換之后元素之間的差別程度不變，表示無(wú)用組。引入偽裝，它的取值范圍是-1、0、1。對(duì)應(yīng)著、、三個(gè)變換函
4、數(shù)。記對(duì)于偽裝的組的數(shù)量為，類似的組記為。例如=（27,28,26,25），=（1,0,1,0），則-=（-1,0，-1,0）。于是就得到=（26,28,27,25），=（28,28,25,25）。對(duì)于一個(gè)原始不包含隱藏信息的載體來(lái)說(shuō)具有下面的規(guī)律：（2）但是當(dāng)在載體中嵌入了秘密信息，就會(huì)有下面的式子成立：（3）也就是說(shuō)對(duì)于一個(gè)待檢測(cè)的載體，只需要得到上述的統(tǒng)計(jì)量，然后通過(guò)對(duì)比這四個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)之間的大小關(guān)系就能夠判斷出載體中是否含有秘密信息。RS算法不但能夠判斷載體是否含有秘密信息，RS隱寫分析算法還能夠估計(jì)出隱寫容量。上面算出的一
5、組、、、是在比例為（為隱寫率）的樣點(diǎn)值已經(jīng)作了一次變換情況下得到的。將該隱寫體的所有樣點(diǎn)值應(yīng)用變換，相對(duì)于原始載體則有比例為（1-）的樣點(diǎn)值作了變換，計(jì)算此時(shí)的、、、值。如下圖1所示，得到的是兩組統(tǒng)計(jì)量的數(shù)據(jù)。圖1RS曲線與像素更改比率間的關(guān)系示意圖具體步驟如下：將待檢測(cè)圖像分成若干大小相等的圖像塊，通常定義=4，對(duì)每個(gè)小圖像塊定義一個(gè)掩膜算法函數(shù)，通常為（0,1,1,0），即，判斷此圖像小塊屬于Regular或Singular，遍歷整幅圖像，得到，。，定義為：（4）（5）改變掩膜算法函數(shù)，令為（0，-1，-1,0）重復(fù)上一步操作
6、得到和。將圖像數(shù)據(jù)的lSB位取反，用獲得的數(shù)據(jù)重復(fù)上述操作得到，以及，。結(jié)合如下方程：（6）其中：解方程式（6），取絕對(duì)值較小的，計(jì)算嵌入概率為：。2.S-Tools工具簡(jiǎn)介S-Tools是一個(gè)時(shí)（空）域數(shù)字水印軟件，支持WAV格式的音頻文件、GIF和BMP格式的圖像文件，下面介紹基于音頻文件的隱藏原理和使用方法。WAV格式的音頻文件在Windows中存儲(chǔ)為8位或16位值，對(duì)于8位樣本，這意味著取值范圍介于0和255之間。16位的樣本取值范圍介于0和65535之間。S-Tools在WAV格式的音頻文件中隱藏信息時(shí)，首先用密碼加密，
7、然后根據(jù)密碼決定要嵌入信息的位置，采用LSB（leastsignificantbits）方法，把秘密信息代替載體音頻文件的最不重要比特位。例如，假設(shè)一個(gè)音頻文件有以下8個(gè)字節(jié)的信息，分別為1321341371411211017438二進(jìn)制表示為10000100100001101000100110001101011001010100101000100110如果要隱藏二進(jìn)制字節(jié)11010101（213）在這個(gè)序列里。簡(jiǎn)單地取代了音頻文件的LSB（最低有效位）進(jìn)行信息隱藏。因此上述順序?qū)⒆兏鼮?331351361411201017439
8、用二進(jìn)制表示為10000101100001111000100010001101011110000100101000100111這樣，秘密信息就隱藏在載體音頻文件中，音頻文件在聽(tīng)覺(jué)效果上和原始文件幾乎沒(méi)有區(qū)別。一，實(shí)驗(yàn)分析1.隱藏信息并分析源代碼RS
