[发明专利]一种可抵抗内部攻击的高嵌入率可逆数据隐藏方法及系统

权利要求书

1.一种可抵抗内部攻击的高嵌入率可逆数据隐藏方法，其特征在于，包括：

步骤S1：载体图像拥有者将载体图像S的每个像素点的值映射到多项式上，为每个像素点都生成对应的密钥多项式，可得到S的密钥多项式ke，利用ke对S的每个像素点进行加密，得到加密后的载体图像ES；所述载体图像拥有者将ke发给接收者，所述载体图像拥有者将ES发给数据隐藏者；

步骤S2：所述数据隐藏者收到ES，需隐藏的秘密数据为P，生成密钥流kh对P进行加密后得到加密信息C，设置ES上可嵌入像素点，将C替代所述可嵌入像素点，得到带有秘密数据P的加密图像MES；所述数据隐藏者将kh和MES发给所述接收者；

步骤S3：所述接收者利用kh，对收到MES中的加密信息C进行解密，得到秘密数据P；并利用密钥多项式ke对MES进行载体像素恢复，得到所述载体图像S。

2.根据权利要求1所述的可抵抗内部攻击的高嵌入率可逆数据隐藏方法，其特征在于，所述步骤S1：载体图像拥有者将载体图像S的每个像素点的值映射到多项式上，为每个像素点都生成对应的密钥多项式，可得到S的密钥多项式ke，利用ke对S的每个像素点进行加密，得到加密后的载体图像ES；所述载体图像拥有者将ke发给接收者，所述载体图像拥有者将ES发给数据隐藏者，具体包括：

步骤S11：令载体图像S的大小为H×W，每个像素点的值为S_h，w，其中，S_h，w取值范围是[0，255]，1≤h≤H，1≤w≤W；

将每个像素点的值映射到多项式上，令F_p表示素数p上的有限域，F_p[x]表示系数在F_p上的多项式，F₂[x](q)＝{f(x)∈F₂[x]|deg(f(x))≤q}，其中，deg(f(x))表示多项式f(x)的阶，得到如公式(1)～公式(2)所示的映射函数：

其中，a_i＝0或1；

步骤S12：所述载体图像拥有者选取n个多项式：m₁(x)，m₂(x)，...，m_n(x)作为模数，门限为(k，n)，所述多项式满足下述条件：

①m_i(χ)∈F₂[χ]，deg(m_i(χ))＝8，i∈[1，n]，[1，n]表示序列从1到n的集合；

②g(χ)＝gcd(m₁(χ)，m₂(χ)，...，m_n(χ))，且deg(g(χ))＞1；其中，gcd(.)为最大公约函数；

③令且gcd(Γ_i(χ)，Γ_j(χ))＝1，i≠j，i，j∈[1，n]；

④令α(χ)＝lcm(m₁(χ)，m₂(χ)，...，m_k(χ))，β(χ)＝lcm(m₁(χ)，m₂(χ)，...，m_k-1(χ))，其中2≤k≤n，n为所述数据隐藏者的个数，lcm(.)为最小公倍函数；

步骤S13：对每个像素点随机的选取一对密钥多项式(q_h，w(x)，r_h，w(x))，所述密钥多项式满足如下条件：

①deg(β(x))≤deg(χ(S_h，w)q_h，w(x))＜deg(α(x))

②deg(β(x))≤deg(r_h，w(x))＜deg(α(x))

步骤S14：重复步骤S13，直到所述载体图像S上每个像素点都生成对应的密钥多项式，得到S的密钥多项式ke：(q(x)，r(x))；所述载体图像拥有者将ke发给接收者；

步骤S15：对每个像素点根据公式(3)使用密钥多项式进行加密：

y_h，w(x)＝χ(S_h，w)q_h，w(x)+r_h，w(x) (3)

根据公式(4)，生成n份加密后的像素值：

其中，i∈[1，n]，表示第h行，w列的像素加密后的第i份像素值；

步骤S16：重复步骤S15，直到对所述载体图像S上每个像素点都生成n份加密后的像素值，最后得到n份加密后的图像ES₁，ES₂，...，ES_n，并发送给对应的n个数据隐藏者。