[发明专利]切比雪夫神经网络混沌数字水印信息隐藏方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，特别是一种切比雪夫(Chebyshev)神经网络混沌数字水印信息隐藏方法。

背景技术

传统的信息安全技术是应用密码学的基本原理、技术和方法对秘密信息进行加密，使非法用户难以破译加密生成的密文。由于密文通常是一组不可识别的乱码，且在公开信道中传递，容易引起非法用户的注意和攻击；根据香农(Shannon)信息论原理，理论上唯一安全的是“一次一密”序列密码。

信息隐藏是将秘密信息隐藏于另一非秘密媒体(图像、声音、文档文件)中，从而不被非法用户发觉的一种方法。这种非秘密媒体通常称为载体，秘密信息隐藏于载体的过程称为嵌人，载体嵌人秘密信息后称为伪装媒体。

现代信息隐藏技术的研究起源于1992年，是集多学科理论与技术于一体的新兴技术领域。信息隐藏技术利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将秘密信息本身的存在性隐藏起来，使非法用户察觉不到有秘密信息隐藏于载体之中；其最大优点是：除通信双方以外的任何第三方都不知道秘密信息存在这个事实，这就较之单纯的密码加密方法更多了一层保护，使得需要保护的秘密信息“看不见”，容易逃过非法用户的注意和攻击。

信息隐藏技术与密码技术既有区别又有联系：密码技术研究的是如何将秘密信息进行加密，以不可识别的密文进行公开传递，一般人“看不懂”信息的具体含义，但仍然能察觉到信息的存在；而信息隐藏技术是研究如何将秘密信息隐藏于载体中，然后通过载体的传输来传递秘密信息；使一般人“看不到”信息的存在，但非法用户一旦察觉到载体中秘密信息的存在，则很容易识别秘密信息。

如果把密码技术和信息隐藏技术结合起来，先将秘密信息加密，然后隐藏到一般的非秘密数字媒体中，则能显著提高信息的安全性。但加密时若采用理论上唯一安全的“一次一密”序列密码，因为其存在着分配大量随机密钥流、失步后如何同步、参数匹配和信道噪声等缺限，特别是收发双方之间达到同步所需的时间未能从理论上计算出来，这就限制了序列密码在信息隐藏中的应用。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服以上现有技术存在的缺陷，提供一种切比雪夫神经网络混沌数字水印信息隐藏方法，本发明利用切比雪夫神经网络产生的混沌序列密码对需要隐藏的数字图像秘密信息进行异或加密，生成混沌数字水印，然后将其嵌入载体图像中进行隐藏，使非法用户无法从伪装图像的外观上发现有不易感知的数字水印的存在，从而逃过非法用户的注意和攻击，达到提高秘密信息安全性的目的。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是切比雪夫神经网络混沌数字水印信息隐藏方法为：

(1)神经网络模型的构造

神经网络模型是一个单输入单输出三层切比雪夫(Chebyshev)神经网络模型，其中输入层至隐层的权值恒为1，隐层至输出层的权值w_i需通过学习后确定，隐层神经元的活跃函数是一组可根据递推公式求出的切比雪夫(Chebyshev)正交多项式，共有n个；

网络的操作模式如下：

输入层o＝x

隐神经元输入net_i＝o  i＝1，2，…，n

隐神经元输出o_i＝T_i(net_i)，T_i(net_i)是一组切比雪夫(Chebyshev)正交多项式，可由下式递推求得：