CN114969796A - 一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 - Google Patents
一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114969796A CN114969796A CN202210705488.2A CN202210705488A CN114969796A CN 114969796 A CN114969796 A CN 114969796A CN 202210705488 A CN202210705488 A CN 202210705488A CN 114969796 A CN114969796 A CN 114969796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- code
- image
- box
- scrambling
- chaotic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/60—Protecting data
- G06F21/602—Providing cryptographic facilities or services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
- G06K7/1404—Methods for optical code recognition
- G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
- G06K7/1417—2D bar codes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T9/00—Image coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/001—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using chaotic signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
- H04L9/0643—Hash functions, e.g. MD5, SHA, HMAC or f9 MAC
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Bioethics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
Abstract
本发明提出了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法及系统,对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像;本发明通过将加密QR码隐写至彩色图像的方式隐藏信息,在保证机密信息安全性的前提下完成隐写,从而完成机密消息安全传递所需经历的加密与信息隐藏的全过程。
Description
技术领域
本发明属于图像隐写领域,尤其涉及一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
科学进步的发展使得信息化时代成为了不可逆的趋势,而网络通信作为组成信息化的重要部分,成为了研究的重点和关键方向;加密保护了机密信息免遭第三方直接读取,但无法阻止其对机密消息的破坏、篡改乃至破解。
因此,人们提出了信息隐藏技术,但可嵌入数据容量低、隐写内容安全性等问题也随着技术的发展日愈突出;QR码有效解决了嵌入信息隐秘性低、数据载量有限等问题,结合S盒混沌置乱的密码学特性,进一步提升了隐写内容的安全性,为隐写技术提供了一种新的思路。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明综合加密和隐写过程,提供了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法及系统,通过将加密QR码隐写至彩色图像的方式隐藏信息,在保证机密信息安全性的前提下完成隐写,从而完成机密消息安全传递所需经历的加密与信息隐藏的全过程。
为实现上述目的,本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案:
本发明第一方面提供了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法;
一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,包括:
对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
进一步的,所述预处理是使用base64编码处理待隐藏的机密信息,并通过QR码生成器将待隐藏的机密信息转换为QR码。
进一步的,对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒前,还需要对待嵌入的彩色图像进行SHA-256加密,得到的序列值,再转化为256位二进制数值,并取均值作为混沌加密的密钥x。
进一步的,所述S盒,是对密钥x在混沌映射系数μ下进行Logistic混沌映射得到的。
进一步的,所述置乱,是对QR码进行二轮置乱,第一轮是S盒置乱,第二轮是迭代分割置乱。
进一步的,先将彩色图像分为红色、绿色、蓝色图像分量并分块,选择相应分块隐写,将QR码转化为向量,将序号对3取余,对相同余数的单元嵌入同一个图像分量中,得到带有加密信息的隐写图像。
进一步的,还包括,通过待嵌入的彩色图像与混沌映射系数μ对隐写图像进行内容读取操作,从而完成机密信息的读取。
本发明第二方面提供了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写系统。
一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写系统,包括预处理模块、置乱与混沌映射模块和隐写模块;
预处理模块,被配置为:对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
置乱与混沌映射模块,被配置为:对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
隐写模块,被配置为:将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
本发明第三方面提供了计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
本发明第四方面提供了电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
本发明提出了一种通过将加密QR码隐写至彩色图像来隐藏信息的方式,对机密消息传递的内容安全性与传输安全性进行关联性结合,实现加密与隐写的一体化,有效完善与提升机密信息传输的完整性与效率。
本发明涉及机密信息加密与隐写两个板块,并将两者进行有机的联系,使加密和隐写实现一体性与关联性;提出的二轮置乱技术,在QR码置乱加密中拥有良好的加密效果与安全性;提出的载体图像分块与动态位替换技术,有效保证了隐写内容的安全性,且最小幅度降低了载体图像的视觉变化,进而得到更优的隐写效果。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为第一个实施例的方法流程图;
图2为隐藏与编码效果图;
图3为QR码置乱加密效果图;
图4为图像块分割示意效果图;
图5为隐写处理与动态位替换的流程图;
图6为隐写信息的读取的流程图;
图7为隐写信息读取效果图;
图8为隐写前后图像效果对比图;
图9为LSS提取效果;
图10为SAC测试图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
术语解释:
QR码:QR码(Quick Response Code)是矩阵式条形码,是二维条码的一种;由于其相较于其他编码可被更快的识别,因而也被称为快速响应矩阵码;其主要由定位图形、编码信息和空白区等内容组成;QR码由深色与浅色两种色块构成,可用二值图像表示,其中深色模块表示二进制的1,浅色模块表示二进制的0;QR码作为一种高密度编码,具有信息容量大、编码范围广、容错能力强、具有一定的纠错能力等特点,被认为是增强数据机密性的理想选择。
S盒:S盒(Substitution-box)是一种非线性结构,被用于密码学的置换计算过程;S盒的主要功能是对算法进行置换操作,已达到对原始数据的非线性置乱与扩散,因此也被称为向量函数或多输出布尔函数;目前S盒的规模种类较为丰富,主要有4×4、8×8、16×16和8×32等规格,本技术使用的S盒规模为16×16。
混沌与混沌映射:混沌(Chaotic System)是指一个确定性系统存在不规则的行为,表现为不确定性、不可重复、不可预测等特点;混沌映射(Chaotic Mapping)是对混沌系统的数学表示,被用于生成混沌序列。
混沌序列:混沌序列(Chaotic Sequence)为一种由确定性系统生成的随机性序列,其具有非线性、伪随机性、非周期性、不可预测性、对初值敏感等特点,可用于伪随机数的生成;在密码学中,混沌映射初始值的不同可造成加密操作的差异。
最低有效位:最低有效位(least significant bit,LSB)指一个二进制数字的最低位(即第0位);最低有效位在图像隐写方向应用广泛,由于图像的像素点使用0-255无符号数值描述,对最低有效位的修改对像素值的改变最小,在图像中难以被肉眼察觉,因而广泛应用于图像隐写技术中。
本发明通过QR码隐写至彩色图像的方式隐藏信息,先使用base64编码处理加密信息,并通过QR码生成器将机密信息转换为二维二进制矩阵(QR码);然后对待嵌入的彩色图像作为密钥进行SHA-256加密,得到的序列值通过Logistic混沌映射得到S盒后,对QR码进行置乱与混沌映射加密;之后使用动态位替换技术将QR码按部分融合到彩色图像的红色、绿色、蓝色域中,最终整合三色道得到携有加密信息的彩色图像,完成隐写。
实施例一
本实施例公开了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法;
将以“Hello QLU”作为待隐藏的机密信息、512×512像素的彩色伦娜图(Lena)作为待嵌入的彩色图像,进行实施例说明。
如图1所示,一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,包括:
S1:对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
将待隐藏的机密信息转换为QR码来提高安全性,将图像中待隐藏的机密信息转换为二维二进制矩阵(QR码),具体操作如下:
S1-1:base64编码
对待隐藏的机密数据进行base64编码,具体操作见图5。将机密数据对应ASCII码转化为对应的二进制数值,并对二进制数据重新分组,对3个8位二进制序列共24位一组划分为一组,并将其分割为四个6位二进制字符串,并将二进制数值对应ASCII码转化为四个字符,即完成base64编码。
S1-2:QR码生成
将最终得到的字符串通过QR码生成器转化为二维二进制矩阵(QR码),隐藏与编码效果如下图2。
S2:对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
将待被嵌入的彩色图像作为密钥,进行混沌映射得到S盒,使用S盒对QR码进行置乱,再将置乱后的QR码与混沌序列进行再加密得到加密后的QR码,具体操作如下:
S2-1:生成密钥
将待被嵌入的彩色图像进行SHA-256加密,将得到的序列值转化为256位二进制数值并取均值作为混沌加密的密钥x。
S2-2:生成S盒
设置Logistic混沌映射系数μ=3.99999,并对密钥x按照公式(1)进行混沌映射得到混沌序列s;将(0,1]区间以1/256为单位进行划分,并对混沌序列s进行迭代,生成一个空序列Z,并对每轮迭代的数值d进行分析,若数值位于且对应区间未置入其他值,则将区间下界值的256倍(i)写入序列Z,直至Z序列的元素数为256;将序列Z转化为二阶矩阵(16×16),即16×16的S盒。
混沌映射使用的方式为Logistic映射,具体计算公式为:
xn+1=μxn(1-xn) (1)
其中,x∈[0,1],μ∈[0,4]被称为分支参数,当μ的值变化时,该迭代方程会展现出不同的动力学极限行为。
S2-3:QR码的二轮置乱
对QR码填充0,使得QR码序列的一维向量长度为16N,其中N为满足大于QR码序列长度的最小正整数;将填充后的QR码分割为16份,并对16个小块进行S盒置乱,然后对每个小块进行迭代分割置乱操作,直至无法分割(即最小单元为16*16的小块)。对每小块的加密数据信息进行S盒置换后整合,得到扩散置乱后的加密QR码图像。
S2-4:Logistic混沌序列加密
设置Logistic混沌映射系数μ=3.99999,并对密钥x按照公式(1)进行混沌映射,设置迭代次数为16N,其中N为满足大于QR码序列长度的最小正整数进行迭代得到混沌序列,对每轮的混沌序列xn以公式(2)进行二分类,得到一个由yn组成的二进制序列得到的二进制序列与置乱图像进行异或处理,QR码置乱加密效果如图3所示。
混沌序列的二轮置乱加密需要对混沌序列进行二分类处理,具体公式为:
其中,xn代表混沌映射迭代n次得到的数值,yn表示xn对应的二进制值。
S3:将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
首先将待嵌入的彩色图像分为红色、绿色、蓝色图像分量并分块,选择相应分块隐写;同时将QR码转化为向量,将序号对3取余,对相同余数的单元嵌入同一个图像分量中,如图5所示,具体步骤为:
S3-1:将待嵌入的彩色图像的RGB通道分离,并得到三色图像分量RGB的像素序列;将S2步骤后得到的加密QR码序列进行分组,具体方法为对序号进行mod 3运算,相同值的序号(0,1,2)为一组,分别为Qr、Qg、Qb。
S3-2:以红色图像分量为例,确定隐写块位置,设QR码由m*m像素构成,彩色图像为n*n像素构成(n>m),对彩色图像按m*m分块,会得到个有效分块,如下图4所示。对步骤S2的密钥x与Logistic混沌映射系数μ进行t轮迭代(t=1,2,3,分别对应红色、绿色、蓝色图像分量下迭代次数)得到迭代值s(其中s∈(0,1)),按公式(3)计算得到(DR,DR)分块,作为待隐写的像素块。
隐写块的选择需要结合混沌运算确定位置,具体公式为:
其中,(DR,DR)为嵌入位置坐标值,s∈(0,1)为公式(1)以初始值x与参数μ进行t轮迭代(t=1,2,3,分别对应红色、绿色、蓝色图像分量下迭代次数)得到的迭代值,n与m分别为加密图像与载体图像的像素值。
S3-3:将红色图像分量按公式(4)划分为2×2像素块。
其中,CR表示载体图像红色色道的划分块,crn为每个像素块的像素构成,br(m,n)表示载体图像在(m,n)位置的像素值。
S3-4:测量每个2×2像素块的平均值,并取其小数部分对再对4取模(mod 4),得到kn值,其中kn值的范围为0-3;生成的k值用于识别加密的QR码对应彩色图像的嵌入位置;其中,KR={k1,k2,k3,……,kn}表示红色图像分量的嵌入位标记向量;依此将QR码Qr序列按照公式(5)的对应顺序进行LSB嵌入,完成对红色图像分量的隐写。
其中,KR表示载体图像红色色道某个划分块的密钥值,对于不同的密钥值嵌入的规则也不同。
S3-5:同理使用绿色图像分量、蓝色图像分量对QR码的Qg、Qb序列进行信息隐写,其中KG、KB分别为绿色、蓝色图像分量的嵌入位标记向量。
S3-6:对三色图像分量序列进行整合,将整合后的像素序列转化为带有加密信息的隐写图像,最后将带有加密信息的隐写图像发送至接收方,完成信息隐写的操作,其中彩色图像的原图像与Logistic混沌映射系数μ作为密钥,隐写前后图像效果对比如图8所示。
S4:隐写信息的读取
隐藏信息的读取是信息隐写的逆操作,如图6所示,具体步骤为:
S4-1:接收方接收到带有加密信息的隐写图像后,通过Logistic混沌映射系数μ与彩色图像散列值迭代得到隐写块位置,对原图像进行色道分隔与均值分类得到KR、KG、KB序列,并读取像素分块中含有加密信息的彩色图像对应LSB最低有效位所隐写的信息,得到QR码加密序列。
S4-2:对原图像散列得到密钥x并以系数μ迭代得到的二分类序列与QR码加密序列进行异或运算,再使用密钥x与参数μ使用Logistic映射生成S盒,对异或后的序列进行S盒逆置换,得到QR码的二值序列。
S4-3:将序列转换为二值图像,并使用QR码读取器进行读取,对得到的信息进行base64解码得到机密信息,隐写信息读取效果示意如下图7。
为对QR码图像加密技术与隐写技术进行系统的评价,下面从SSIM、PSNR、LSB隐写安全性等方面对图像隐写技术的安全性能进行分析,从SAC准则等对QR码图像加密的安全性能进行分析。
结构相似性指数(Structural Similarity Index,SSIM)
SSIM是一种用于量化两幅图像间的结构相似性的指标,通过仿照人类视觉系统的方式对结构相似性进行对比分析,对细微的变化的感知敏感;其测量角度主要从亮度、对比度以及结构相似程度量化图像属性,用均值、方差、协方差分别估计图像的亮度、对比度、结构相似程度,其取值范围为[0,1],数值大小与图像相似度成正比。
按公式(6)计算本发明提出方案的原图像与加密图像的SSIM为0.9958232360662391,即隐写前后的图像在人类视觉观察的效果趋近于一致,很难查觉含有隐写信息的图像与原始图像的差异,信息具有较好的隐藏效果。
对隐写性能分析需要计算SSIM,具体计算公式为:
μx是x的平均值,μy是y的平均值,σx 2是x的方差,σy 2是y的方差,σxy是x和y的协方差。C1=(k1L)2,C2=(k2L)2是用来维持稳定的常数。L是像素值的动态范围。k1=0.01,k2=0.03。
峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)
PSNR是衡量图像质量的参考值,其通过最大值信号和噪音进行衡量,单位为dB,PSNR数值与图像失真程度成反比,即随着数值的增大,图像的失真程度越小,一般来说,PSNR以40db作为质量优良的分界:高于40dB说明图像质量接近于原图质量;30-40dB之间说明图像失真损失在可接受范围内;在20-30dB之间说明图像有一定的失真,质量较差;PSNR低于20dB说明图像严重失真。
按公式(7)计算得到本发明提出的隐写方案的PSNR为48.0641dB,处于正常范围,但由于本发明提出的方案可对三色道分别进行信息隐藏,在极限模式下可隐写载体图像像素数2-3倍的嵌入容量,且PSNR值仍保持在较高水准,在一般情况下尚可以接受,在视觉感受与SSIM测试中,发现其在观感上难以分辨,在一定程度上印证了隐写后图像难以发现差异,在隐写效果上仍有保障。
PSNR的具体计算公式为:
其中,MSE是原图像与隐写后图像间的均方差。
LSB隐写安全性(LSB Steganography Security,LSS)
LSS是一种评价基于LSB经验提取隐写信息安全性的指标,LSB隐写发展时间较长,通过经验极易提取隐藏于LSB的有效信息,在LSB隐写安全性中,通过直接提取含有隐写消息的图像最低有效位检验隐写方案的安全性。
本发明LSS提取效果如图9所示,通过提取分析发现本发明的方法由于分别对三色道进行了隐写,仅进行最低有效位提取是无法完全提取到隐藏在图像里的信息,具有一定的安全性。
严格雪崩准则(Strict Avalanche Criterion,SAC)
SAC是对加密算法散列情况的一种比较参数,其依据雪崩效应,即当输入发生微小的变化时会导致输出出现改变,具体而言指若某一输出位翻转对输出结果的任意位均有0.5的可能性发生变化,此时达到理想情况,。
本发明针对SAC准则随机产生两个S盒,并对其按公式(8)进行SAC测试,以0.5作为理想均值对所得结果作差运算,重复上述操作得到测试轮数与SAC差值关系,如图10所示,通过图像发现机密信息的改变对SAC准则测试结果影响较小,即与标准值的差接近于0。
SAC测试的公式为:
其中,f函数表示变化次数,length函数为取长度,bin函数为取二进制。
通过分析比较可以看到,本发明对QR码图像加密技术与隐写技术,在SSIM与PSNR分析中均表现较好,即隐写图像被肉眼识别出区别的可能性较低,在LSB隐写安全性中也有不错的表现,证明无法轻易通过LSB经验提取得到隐写内容;使用严格雪崩测试对S盒进行的检测中,发现S盒的加密效果较好,即细微的变化会导致S盒的差异化。
实施例二
本实施例公开了一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写系统;
一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写系统,包括预处理模块、置乱与混沌映射模块和隐写模块;
预处理模块,被配置为:对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
置乱与混沌映射模块,被配置为:对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
隐写模块,被配置为:将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
实施例三
本实施例的目的是提供计算机可读存储介质。
计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本公开实施例1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
实施例四
本实施例的目的是提供电子设备。
电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白,本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本公开可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,包括:
对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
2.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,所述预处理是使用base64编码处理待隐藏的机密信息,并通过QR码生成器将待隐藏的机密信息转换为QR码。
3.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒前,还需要对待嵌入的彩色图像进行SHA-256加密,得到的序列值,再转化为256位二进制数值,并取均值作为混沌加密的密钥x。
4.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,所述S盒,是对密钥x在混沌映射系数μ下进行Logistic混沌映射得到的。
5.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,所述置乱,是对QR码进行二轮置乱,第一轮是S盒置乱,第二轮是迭代分割置乱。
6.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,先将彩色图像分为红色、绿色、蓝色图像分量并分块,选择相应分块隐写,将QR码转化为向量,将序号对3取余,对相同余数的单元嵌入同一个图像分量中,得到带有加密信息的隐写图像。
7.如权利要求1所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法,其特征在于,还包括,通过待嵌入的彩色图像与混沌映射系数μ对隐写图像进行内容读取操作,从而完成机密信息的读取。
8.一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写系统,其特征在于:包括预处理模块、置乱与混沌映射模块和隐写模块;
预处理模块,被配置为:对待隐藏的机密信息进行预处理,格式转换后得到QR码;
置乱与混沌映射模块,被配置为:对待嵌入的彩色图像进行混沌映射得到S盒,用S盒对QR码进行置乱与混沌映射加密,得到加密后的QR码;
隐写模块,被配置为:将加密后的QR码隐藏至彩色图像中,得到带有加密信息的隐写图像。
9.计算机可读存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
10.电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的一种结合QR码与S盒混沌置乱的图像隐写方法中的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210705488.2A CN114969796A (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210705488.2A CN114969796A (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114969796A true CN114969796A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82965498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210705488.2A Pending CN114969796A (zh) | 2022-06-21 | 2022-06-21 | 一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114969796A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116579908A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-11 | 江苏无痕防伪科技有限公司 | 一种在图像中植入加密隐藏信息的方法及装置 |
-
2022
- 2022-06-21 CN CN202210705488.2A patent/CN114969796A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116579908A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-08-11 | 江苏无痕防伪科技有限公司 | 一种在图像中植入加密隐藏信息的方法及装置 |
CN116579908B (zh) * | 2023-07-13 | 2023-09-26 | 江苏无痕防伪科技有限公司 | 一种在图像中植入加密隐藏信息的方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rustad et al. | Inverted LSB image steganography using adaptive pattern to improve imperceptibility | |
KR100699703B1 (ko) | 손실을 가지고 전송된 이미지의 무결성을 확인하는 방법 | |
Khan et al. | DNA key based visual chaotic image encryption | |
Shifa et al. | Joint crypto-stego scheme for enhanced image protection with nearest-centroid clustering | |
Ping et al. | Generating visually secure encrypted images by partial block pairing-substitution and semi-tensor product compressed sensing | |
CN105404817A (zh) | 基于(k, n)门限的用户友好的可视秘密共享方法 | |
Zhao et al. | Primitively visually meaningful image encryption: A new paradigm | |
CN112800444A (zh) | 基于二维混沌映射的彩色图像加密方法 | |
Wang et al. | Image encryption algorithm based on bit-level permutation and dynamic overlap diffusion | |
CN115623139A (zh) | 一种基于三维魔方置乱与扩散的混沌图像加密算法 | |
Liu et al. | Image encryption via complementary embedding algorithm and new spatiotemporal chaotic system | |
CN114969796A (zh) | 一种结合qr码与s盒混沌置乱的图像隐写方法及系统 | |
Alsarayreh et al. | A NOVEL IMAGE STEGANOGRAPHIC SYSTEM BASED ON EXACT MATCHING ALGORITHM AND KEY-DEPENDENT DATA TECHNIQUE. | |
Shakir et al. | A new four-dimensional hyper-chaotic system for image encryption | |
Praveen et al. | A Novel Dual Confusion and Diffusion Approach for Grey Image Encryption using Multiple Chaotic Maps | |
Su et al. | Visualized multiple image selection encryption based on log chaos system and multilayer cellular automata saliency detection | |
CN116527278A (zh) | 一种基于生成式隐写网络和图像双隐写的区块链隐蔽通信方法 | |
Ren et al. | A visually secure image encryption scheme based on compressed sensing and Chebyshev-dynamics coupled map lattices in cloud environment | |
Dhane et al. | A novel high capacity reversible data hiding through encryption scheme by permuting encryption key and entropy analysis | |
CN115834792A (zh) | 基于人工智能的视频数据处理方法及系统 | |
Rajendran et al. | A nonlinear two dimensional logistic-tent map for secure image communication | |
Das et al. | An Ameliorate Image Steganography Method using LSB Technique & Pseudo Random Numbers | |
Ye et al. | Color image encryption scheme based on quaternion discrete multi-fractional random transform and compressive sensing | |
Bandyopadhyay et al. | A framework of secured and bio-inspired image steganography using chaotic encryption with genetic algorithm optimization (CEGAO) | |
Huang et al. | Development of a novel hyperchaos-based image encryption algorithm consisting of two scrambling-diffusion operations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |