[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

说明书

本发明涉及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，其方法包括：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，生成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；载体图像拥有者将ke和ES分别发给接收者和数据隐藏者；步骤S2：数据隐藏者收到ES，生成密钥流kh对秘密数据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替代可嵌入像素点，得到带P的加密图像MES；数据隐藏者将kh和MES发给接收者；步骤S3：接收者利用kh，解密MES中的C得到P；并利用ke对MES进行恢复，最后得到载体图像S。本发明提供的方法，将秘密数据嵌入到载体图像中，并可抵抗内部攻击。

技术领域

本发明涉及数据隐藏领域，具体涉及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。

背景技术

可逆数据隐藏的目的是将特定的数据嵌入到载体信息当中，如图像，文本，视频等，必要时再将嵌入的数据提取出来，目前广泛用于数字水印、数据保密通信等领域。在以图像为载体的可逆数据隐藏方案中，载体图像分为两种：自然的载体图像和加密后的载体图像。在以加密图像作为载体的可逆数据隐藏方案中，传统方案过程如下：

①载体图像拥有者(Content-Owner)先利用加密密钥ke对载体图像(S)进行加密，生成加密后的图像(ES)，然后通过安全信道将ke和ES分别发送给接收者(Receiver)和数据隐藏者(Data-hider)；

②数据隐藏者(Data-hider)先利用加密密钥kh对所需嵌入的秘密数据(P)进行加密，得到加密后的数据(C)，然后利用某种方法将C嵌入到ES中，生成带有加密后的数据的图像(MES)，最后将kh和MES通过安全信道发送给接收者(Receiver)；

③接收者(Receiver)利用解密密钥kh和ke从MES中完成对秘密信息(P)的提取和载体图像(S)的恢复。

在加密图像中实现可逆数据的方法主要分为加密前腾空间和加密后腾空间，载体图像的加密方式可分为流密码，同态加密，秘密共享等，数据嵌入的方式可分为最低位替代，最高位替代等。在传统的方案中，数据隐藏者(Data-hider)是单个的，在这种情况下，若数据隐藏者变成内部攻击者，破坏图像ES的内部结构，如改写像素点的值，那么接收者(Receiver)将不能恢复载体图像(S)。

因此，如何抵抗内部攻击，使得载体图像仍然能进行无损恢复成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供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。

本发明技术解决方案为：一种可抵抗内部攻击的高嵌入率可逆数据隐藏方法，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。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明公开了一种可抵抗内部攻击的高嵌入率可逆数据隐藏方法，将秘密数据嵌入到载体图像中，并可抵抗内部攻击。