[发明专利]一种基于加法同态加密与多高位嵌入的可逆信息隐藏方法

说明书

本发明提供一种基于加法同态加密与多高位嵌入的可逆信息隐藏方法，属于信息处理技术领域，方法包括如下，先将图像分块，然后每块采用密钥进行加法同态加密，对加密后的图像块进行置乱处理，分析加密置乱后的图像块中每个块的实际嵌入容量，并生成标记图labelmap，根据标记图labelmap内容，对每块进行秘密信息嵌入，得到已嵌入信息的加密图像，提取秘密信息，无损恢复原始图像。在保证安全性的同时，极大提高了嵌入容量，在加密的基础上，继续进行Arnold置乱，使得图像内容安全性进一步提高，使得嵌入容量极大地提高，以及保证了图像内容的无损恢复与秘密信息的无误提取。利用同态加密的特性，使得的可逆信息隐藏算法嵌入容量获得极大的提高。

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种基于加法同态加密与多高位嵌入的可逆信息隐藏方法。

背景技术

可逆信息隐藏技术是指将隐私数据嵌入到我们常见的媒体介质中，如文字、图像以及视频等，然后能够无误地提取隐私数据并且无损恢复介质内容。由于这样的特征，可逆信息隐藏技术广泛应用于医疗、金融以及军事等领域，其中在图像上进行信息隐藏的技术引起了研究者们广泛的兴趣。

早期的可逆信息隐藏技术主要应用于明文域，图像嵌入信息后，不通过相应的统计分析则无法察觉到图像嵌有秘密信息。但是，随着人们对安全越来越重视，图像内容也作为信息保护的一部分。因而，研究者们加大了在加密域上的可逆信息隐藏的研究。随着发展，在加密域上的可逆信息隐藏技术主要分为两类,在加密前预留嵌入空间与在加密后保留嵌入空间。与明文域有比较大区别的是，加密域可以不用考虑嵌入信息后，图像的失真情况。因而，基于加密域条件下嵌入，一方面可以保证图像内容的安全，另一方面在嵌入空间上也有了极大的提高。近几年来，研究者们在研究嵌入技术上不断努力，在保证图像安全的前提下，尽可能地提高嵌入容量。

现有的具有比较高嵌入容量的技术一般采用的加密前预留嵌入空间框架，这在安全性与采用加密后保留嵌入空间相比，安全性较低。而现有采用VRAE框架的算法因为加密后的图像像素之间缺少关联性，一般采用早期的基于直方图平移、差值扩展等方式，嵌入容量较低。而且由于加密后的图像像素之间关联性的缺少，使得现有采用VRAE框架的可逆信息隐藏算法并不能够完全无损恢复图像内容。因此，需要设计一种多高位嵌入的可逆信息隐藏方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于加法同态加密与多高位嵌入的可逆信息隐藏方法，解决背景技术中提到的技术问题。目标是设计一个安全、高容量的完全可逆信息隐藏算法。内容拥有者对图像进行加密，信息隐藏者在加密图像的基础上腾出嵌入空间，将秘密信息嵌入。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于加法同态加密与多高位嵌入的可逆信息隐藏方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：先将图像分块，然后每块采用密钥进行加法同态加密；

步骤2：对加密后的图像块进行置乱处理；

步骤3：分析加密置乱后的图像块中每个块的实际嵌入容量，并生成标记图labelmap；

步骤4：根据标记图labelmap内容，对每块进行秘密信息嵌入，得到已嵌入信息的加密图像；

步骤5：提取秘密信息，无损恢复原始图像。