[发明专利]一种部件直方图的文本无载体隐写方法与装置

权利要求书

1.一种部件直方图的文本无载体隐写方法，其特征在于，包括：

步骤1：文本库的码本构建；

所述步骤1具体包括：通过构建文本库中每篇文本的部件直方图作为信息隐藏的码本，部件直方图CFR(Component-Frequency-Rank)定义如下：

CFR＝{c_i,fc_i，rc_i|i＝1，2，3...，U}(2.1)

其中，U是部件总数，c_i是部件编号，fc_i是部件出现的次数，rc_i是部件在这篇文本部件直方图中的阶；

步骤2：秘密信息预处理；

步骤3：基于随机文本选择的隐藏方法；

所述步骤3具体包括：

步骤3.1：使用秘密信息预处理中的方法，将秘密信息所有汉字转换为汉字数学表达式；

步骤3.2：获取到秘密信息所有汉字的数学表达式后，提取数学表达式中的所有部件，构建成秘密信息的部件直方图，记作Msg_Com_Hist；

步骤3.3：为保证搜索载密文本的随机性，增加隐藏鲁棒性，同时也提高检索效率，采用随机文本选择方法实现信息进行检索载密文本，所述随机文本选择方法是在公开载体库中随机抽取一定比率的载体文本与秘密信息的部件直方图做运算，从中获得一个包含秘密信息所有部件的载体文本；假设公开文本库包含文本总数为X，随机抽取的载体文本数量为x，则选择阈值：

步骤4：信息隐藏；

所述步骤4具体包括：

步骤4.1：利用公式2将秘密信息M转换为数学表达式M′，同时计算M′的部件直方图，

其中，M′＝EXP(M)＝{m′1，m′₂，m′3，…，m′_n}(2)；

步骤4.2：构建码本库的部件直方图，并根据阈值δ随机选择一定数量的文本部件直方图；

步骤4.3：若秘密信息的部件直方图是文本的部件直方图集合的子集，从中选择一个含密载体文本，其文本编号作为文本索引；

步骤4.4：利用公式7和公式8，将数学表达式的部件号和运算符分别映射为含密载体文本部件直方图中的阶和字母运算符，并用分隔符’J’作为每个汉字数学表达式的边界，将其作为秘密信息索引；

其中，一条秘密消息中包含n个关键字，秘密消息中汉字的个数为t，V_i表示隐藏容量；

步骤5：秘密索引的构建；

所述步骤5具体包括：

当发送方获得可以隐藏秘密信息的载体文本后，可根据载体文本的部件直方图构建秘密信息索引；以秘密信息的汉字表达式为驱动，通过阶-部件映射规则，将秘密信息汉字数学表达式的部件映射为载体文本中部件直方图的阶，然后通过运算符映射规则，将秘密信息汉字数学表达式的运算符映射为指定的字符；通过映射部件和运算符后，形成新的表达式作为秘密信息索引，另外为保证接收方能找到含密载体，将含密载体文本的编号附加于秘密信息索引后面，构成“秘密信息索引+文本索引”混合结构；

映射规则定义如下：

阶-部件映射规则

已知部件直方图CFR包含部件component、部件频次frequency和部件的阶rank三部分；其中部件和阶在任何一个部件直方图中可唯一表示，也即在部件直方图中，部件和阶具有唯一对应关系；故可定义部件和阶的转换函数CH，存在

rank＝CH(component) (5)

component＝CH(rank) (6)

运算符映射规则；

由于汉字表达式中六个运算符均占用两位字节，为节约空间及便于表达，定义一个映射关系如下：

其中，'ud'，'ru'，'lr'，'we'，lu'，ld'是六个运算符，分别映射'A'，'B'，'C'，'D'，'E'，'F'为统一形式，对于一些简单的汉字，它们的数学表达式即为单个部件，故定义一个特殊的运算符'I'表达；

接收方首先将秘密信息转换为汉字数学表达式，在搜索获得的载体文本部件直方图中，利用公式5将汉字表达式中的部件号全部映射为阶，然后根据公式7将运算符映射成单个字符；另外，为区分各个汉字数学表达式的界限，使用字符’J’作为分隔符；最后附加载密文本编号，构成混合秘密索引；

由于部件的阶由数字0～9构成，运算符为'A'，'B'，'C'，'D'，'E'，'F'，'I'，分隔符为’J’，文本编号为哈希值，取值为0～9，为进一步节约空间，对混合秘密索引的字符进行哈夫曼编码，最终形成二进制序列，将其压缩至二进制文本中形成最终传递的秘密索引；

步骤6：秘密信息的提取。