CN117648906A - 一种版式文件隐写打印方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及信息安全方法技术领域，提出了一种版式文件隐写打印方法及系统，包括：根据版式文件中需要隐写的文本信息获取待隐文本，获取汉字分组；统计汉字的文概率和段概率，确定汉字分组的分组字频联合系数，确定汉字的词频共现粘连度；建立汉字笔画矩阵对照表，确定汉字的汉字笔画矩阵，确定汉字的笔画特异系数，进而获取汉字的组内笔画惩罚因子，获取汉字的嵌入隐写易用性评估系数，获取汉字分组的分组评价系数；根据汉字分组的分组评价系数对汉字分组重排，获取调节汉字分组，对调节汉字分组进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息，通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印。本发明提升隐写文本的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全方法技术领域，具体涉及一种版式文件隐写打印方法及系统。
背景技术
信息隐写是指将秘密信息嵌入到如文本，图像、音频等其他传输媒体中，文本是网络中应用最广泛的信息载体，对文本进行信息隐写具有较大的研究价值。文本隐写的方式主要分为修改式和生成式两种，其中，修改式文本隐写指的是对文本进行格式修改或者利用不可见字符进行信息隐藏，具有无需额外载体、不易察觉和隐私保护性强的等优点，得到广泛的应用。
在传统修改式隐写算法中，通常采用随机方式进行隐写，即随机选取文本中的文字进行信息隐藏。随机选取文本中的文字进行修改或者同义词替换，可能导致原文本中进行隐写的信息分布不均匀，在原文中部分位置，出现文本嵌入失败的情况，导致隐写的文本可根据出现文本嵌入失败的位置进行破解，降低隐写文本的安全性。需要一种对需要隐写的文本进行隐写时，隐写信息均匀分布的修改式隐写算法，提升隐写文本的安全性。
发明内容
本发明提供一种版式文件隐写打印方法及系统，以解决文本隐写信息不均匀分布导致的隐写文本安全性不足的问题，所采用的技术方案具体如下：
第一方面，本发明一个实施例提供了一种版式文件隐写打印方法，该方法包括以下步骤：
根据版式文件中需要隐写的文本信息获取待隐文本，对待隐文本进行划分，获取汉字分组；
统计汉字的文概率和段概率，根据汉字分组内包含的汉字和汉字的文概率、段概率确定每个汉字分组的分组字频联合系数，基于不同汉字组合在待隐文本中同时出现的频次和汉字分组的分组字频联合系数，确定汉字的词频共现粘连度；
建立汉字笔画矩阵对照表，确定汉字的汉字笔画矩阵，根据汉字的汉字笔画矩阵确定汉字的笔画特异系数，根据汉字的笔画特异系数、词频共现粘连度和汉字笔画矩阵，获取汉字的组内笔画惩罚因子，根据汉字的组内笔画惩罚因子、文概率和段概率，获取汉字的嵌入隐写易用性评估系数，根据汉字的嵌入隐写易用性评估系数与汉字分组中包含的汉字数量，获取汉字分组的分组评价系数；
根据汉字分组的分组评价系数对汉字分组重排，获取调节汉字分组，对调节汉字分组进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息，通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印。
进一步，所述文概率的获取方法为：将汉字分组中汉字出现的频率记为汉字的文概率。
进一步，所述段概率的获取方法为：对待隐文本进行段落划分，将段落中汉字出现的频率记为汉字的段概率。
进一步，所述分组字频联合系数的获取方法为：
将汉字分组中包含的所有汉字的段概率的乘积与第一权重调节因子的乘积记为第一字频系数，将汉字分组中包含的所有汉字的文概率的乘积与第二权重调节因子的乘积记为第二字频系数，将第一字频系数与第二字频系数的和记为汉字分组的分组字频联合系数。
进一步，所述笔画特异系数的方法为：
将汉字的汉字笔画矩阵的L1范数记为第一范数，将汉字的前一个汉字与后一个汉字的汉字笔画矩阵的和的L1范数记为第二范数，将第一范数与第二范数的比值记为汉字的笔画特异系数。
进一步，所述组内笔画惩罚因子的方法为：
表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的组内笔画惩罚因子；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的词频共现粘连度；/>表示第一调节系数；/>表示取以2为底数的对数；/>表示/>的F范数；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的汉字笔画矩阵；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的笔画特异系数。
进一步，所述嵌入隐写易用性评估系数的方法为：
将以2为底，汉字的段概率和文概率的和的对数与汉字的组内笔画惩罚因子的乘积记为汉字的嵌入隐写易用性评估系数。
进一步，所述分组评价系数的方法为：
将以2为底，汉字分组内包含的汉字数量的对数与汉字分组中包含的所有汉字的嵌入隐写易用性评估系数的乘积的向下取整值，记为汉字分组的分组评价系数。
进一步，所述通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印的方法为：
在文件隐写打印系统中，确认操作人员个人信息进行身份信息，选择需要隐写的版式文件，通过二维码确认后，打印版式文件的隐写信息，实现版式文件的隐写打印。
第二方面，本发明实施例还提供了一种版式文件隐写打印系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤。
本发明的有益效果是：
本发明从汉字分组的字频分布不一致导致的部分分组内选择的隐写信息不合适的问题出发，对按句对待隐文本划分获取的汉字分组进行调整，首先，根据汉字出现的频率和关联汉字组合确定汉字的词频共现粘连度，词频共现粘连度即为汉字分组内汉字出现的频率状况评价，接着，根据笔画简单的汉字进行隐写容易被破解，针对每个汉字的笔画构造的繁杂程度进行分析，结合汉字在不同汉字分组中出现的频率，确定汉字分组的分组评价系数，对构造更为复杂的汉字进行隐写可提升隐写信息被破解的难度；最后，根据汉字分组的分组评价系数对汉字分组重排，获取调节汉字分组，调节汉字分组是根据汉字出现的频率状况和汉字笔画的复杂程度共同确定的，汉字出现的频率的评价可以使每个调节汉字分组在进行隐写后，文本的隐写程度基本一致，提高隐写嵌入率，汉字笔画的复杂程度评价可以提高对隐写内容进行破解的难度，减少汉字分组少和汉字简单导致嵌入失败的情况的出现，对调节汉字分组进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息，通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印，可在提高隐写成功率的同时提高隐写嵌入度，解决文本隐写信息不均匀分布导致的隐写文本安全性不足的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种版式文件隐写打印方法的流程示意图；
图2为汉字笔画矩阵对照表示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种版式文件隐写打印方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S001，根据版式文件中需要隐写的文本信息获取待隐文本，对待隐文本进行划分，获取汉字分组。
选取版式文件中需要隐写的文本信息，采用OCR算法对需要隐写的文本信息进行文字提取，获取待隐文本，待隐文本即为需要隐写的文本信息。其中，OCR算法为公知技术，不再赘述。
在传统修改式隐写算法中，通常采用随机方式进行隐写，即随机选取文本中的文字进行信息隐藏，选取隐写位置的难度较低，但是，随机挑选的隐写词的隐写难度不同。例如，文字“一”的笔画简单，对其进行简单修改容易被隐写破解。同时，当随机挑选的隐写词的词频较高时，将词频较高的隐写词与其他共现的未修改的字对比，随机挑选的隐写词被识别的风险较高。
所以，选取合适的文本隐写位置非常重要，合适的文本隐写位置能够提高隐写算法的鲁棒性。
对待隐文本进行句子划分，在每个句号位置对待隐文本进行划分，将待隐文本划分为多个汉字分组，一个汉字分组对应一句话。获取每个汉字所在的汉字分组。
对待隐文本进行段落划分，获取每个汉字所在的段。
至此，获取待隐文本中的汉字分组。
步骤S002，统计汉字的文概率和段概率，根据汉字分组内包含的汉字和汉字的文概率、段概率确定每个汉字分组的分组字频联合系数，基于不同汉字组合在待隐文本中同时出现的频次和汉字分组的分组字频联合系数，确定汉字的词频共现粘连度。
不同的汉字分组内汉字的顺序和频次都是不一样的，因此，不同汉字分组的字频分布不均匀，会出现不同汉字分组的隐写嵌入概率不同的现象，导致部分分组内选择的隐写信息不合适，因此，需要针对汉字分组进行分组调整。
将汉字在汉字所在的汉字分组中出现的频率记为汉字的文概率，将汉字在汉字所在段中出现的频率记为汉字的段概率。
由于不同汉字分组的字频分布不均匀，而字频分布的均匀程度将影响隐写嵌入率，因此，首先，根据汉字分组内包含的汉字和汉字的文概率、段概率确定每个汉字分组的分组字频联合系数。
式中，表示待隐文本中第/>个汉字分组的分组字频联合系数；/>表示第一权重调节因子，经验值为0.6；/>表示第二权重调节因子，经验值为0.4；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组内包含的汉字数量；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的段概率；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的文概率。
当汉字分组内描述的内容越接近版式文件中需要隐写的文本信息的主要内容时，汉字分组中包含的汉字的文概率和段概率均越大，此时，汉字分组的分组字频联合系数越大。
汉字分组的分组字频联合系数能够描述汉字分组内汉字出现的频率状况，但汉字往往不在独立存在的，不同汉字之间通常具有关联性。所以，基于不同汉字组合在待隐文本中同时出现的频次，确定汉字的词频共现粘连度。
式中，表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的词频共现粘连度；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组的分组字频联合系数；/>表示汉字组合长度参数，经验值为4；表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字，其中，/>；表示汉字/>按照顺序排列后，得到的汉字组合在待隐文本中出现的频次；/>表示汉字/>按照顺序排列后，得到的汉字组合在待隐文本中出现的频次。
当汉字与相邻的其他汉字按照在汉字分组中的排列顺序排列后，得到的汉字组合在待隐文本中出现的频次越大时，汉字分组中包含的汉字之间的关联性越大，此时，汉字的词频共现粘连度越大。
至此，获取待隐文本中所有汉字分组中每个汉字的词频共现粘连度。
步骤S003，建立汉字笔画矩阵对照表，确定汉字的汉字笔画矩阵，根据汉字的汉字笔画矩阵确定汉字的笔画特异系数，根据汉字的笔画特异系数、词频共现粘连度和汉字笔画矩阵，获取汉字的组内笔画惩罚因子，根据汉字的组内笔画惩罚因子、文概率和段概率，获取汉字的嵌入隐写易用性评估系数，根据汉字的嵌入隐写易用性评估系数与汉字分组中包含的汉字数量，获取汉字分组的分组评价系数。
不同汉字的隐写难度不同，对笔画简单的汉字进行隐写容易被隐写破解，所以，需要针对每个汉字的笔画构造的繁杂程度进行分析，提升隐写信息被破解的难度。
建立汉字笔画矩阵对照表，根据汉字笔画矩阵对照表确定待隐文本中每个汉字的汉字笔画矩阵。
其中，汉字笔画矩阵对照表示意图如图2所示，汉字笔画矩阵对照表为3*3表格，每一格对应一种笔画，汉字的汉字笔画矩阵为3*3矩阵。汉字笔画矩阵对照表与汉字的汉字笔画矩阵对应位置相对照，汉字笔画矩阵每个位置的数值与汉字是否包含汉字笔画矩阵对照表中的笔画有关，当汉字包含汉字笔画矩阵对照表中某一格的笔画时，则汉字笔画矩阵对应位置的数值为1；当汉字不包含汉字笔画矩阵对照表中某一格的笔画时，则汉字笔画矩阵对应位置的数值为0。
例如，汉字“天”的汉字笔画矩阵为。
根据汉字的汉字笔画矩阵确定汉字的笔画特异系数，根据汉字的笔画特异系数、词频共现粘连度和汉字笔画矩阵确定汉字的组内笔画惩罚因子。
式中，表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的笔画特异系数；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的汉字笔画矩阵；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的汉字笔画矩阵；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的汉字笔画矩阵；/>表示/>的L1范数；/>表示/>的L1范数；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的组内笔画惩罚因子；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的词频共现粘连度；/>表示第一调节系数，经验值为1；/>表示取以2为底数的对数；/>表示/>的F范数。
当汉字与相邻其他汉字相比笔画构造越复杂时，汉字与相邻其他汉字之间的区分度越大，汉字的笔画特异系数越大，此时，选择汉字进行隐写的安全性越大、被破解的可能性越小。
当汉字的词频共现粘连度越大时，汉字与其他汉字之间的关联度越大，选择汉字进行隐写被破解的可能性越大，汉字的组内笔画惩罚因子越小，越不应该选择汉字进行隐写。
当汉字的笔画特异系数越大，汉字的汉字笔画矩阵的F范数越大时，汉字与相邻其他汉字之间的区分度越大，汉字的组内笔画惩罚因子越大，越应该选择汉字进行隐写。
根据汉字的组内笔画惩罚因子、文概率和段概率，确定汉字的嵌入隐写易用性评估系数。
式中，表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的嵌入隐写易用性评估系数；表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的组内笔画惩罚因子；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的段概率；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的文概率；/>表示取以2为底数的对数。
当汉字分组中包含的汉字的文概率和段概率均越小，汉字的组内笔画惩罚因子越大时，汉字的嵌入隐写易用性评估系数越大，此时，选择汉字进行隐写时，越不容易被破解。
由于不同汉字分组中包含的汉字数量不同，汉字在不同汉字分组中出现的频率也不相同，所以，结合汉字在不同汉字分组中出现的频率，对汉字进行隐写时被破解的容易程度继续进行分析。
根据汉字的嵌入隐写易用性评估系数与汉字分组中包含的汉字数量，确定汉字分组的分组评价系数。
式中，表示待隐文本中第/>个汉字分组的分组评价系数；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组内包含的汉字数量；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的嵌入隐写易用性评估系数；/>表示取以2为底数的对数；/>表示对括号内的数值进行向下取整。
当汉字分组内包含的汉字的嵌入隐写易用性评估系数越大，汉字分组中包含的汉字数量越多时，汉字分组的分组评价系数越大，此时，对汉字分组内的信息进行隐写越为容易、选择汉字分组内的信息进行隐写越为合适。
至此，获取待隐文本中每一个汉字分组的分组评价系数。
步骤S004，根据汉字分组的分组评价系数对汉字分组重排，获取调节汉字分组，对调节汉字分组进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息，通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印。
将待隐文本中同一段中包含的所有汉字分组的分组评价系数按照从大到小的顺序排列，获取分组评价系数序列，将分组评价系数序列中第一个数值与最后一个数值对应的汉字分组重排为一个调节汉字分组，将分组评价系数序列中第二个数值与倒数第二个数值对应的汉字分组重排为一个调节汉字分组，以此类推，直至所有汉字分组均重排为调节汉字分组。
需要注意的是，当待隐文本中同一段中包含的所有汉字分组的数量为奇数时，将多余的最后一组汉字分组舍弃。
调节汉字分组可以使每个调节汉字分组在进行隐写后，文本的隐写程度基本一致，提高隐写嵌入率，提升提高对隐写内容进行破解的难度，减少汉字分组少和汉字简单导致嵌入失败的情况的出现。
对待隐文本中包含的所有汉字分组对应的调节汉字分组，使用LSB隐写算法进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息。
隐写信息即为对调节汉字分组进行隐写后获取的文本数据。隐写信息可以在公共信道进行传输或者打印传递，当获取隐写信息的人员没有隐写二维码时，便无法根据隐写信息获取版式文件中需要隐写的文本信息。
特别地，使用本实施例中，根据版式文件中需要隐写的文本信息进行版式文件隐写打印，操作人员的具体操作过程为：
步骤一：在电脑选择版式文件隐写打印系统，输入操作人员个人信息进行身份信息确认，当身份信息确认无误后，进入隐写打印系统界面；
步骤二：在隐写打印系统中选择需要隐写的版式文件，具体为在隐写打印系统界面中选择“打开文件”按钮，显示可打印的版式文件中需要隐写的文本信息，此外需操作人员选择隐写打印机型号，本实施例选取HP LaserJet Pro M402dw高清打印机；
步骤三：进行隐写文本确认，根据操作人员权限，系统分发隐写信息对应的隐写二维码，由操作人员进行二维码确认，只有隐写二维码确认通过才能对隐写信息进行读取；
步骤四：由系统根据操作人员输入的隐写二维码和内存中的隐写字库，实现隐写信息提取；
步骤五：选择打印输出方式，操作人员可以选择直接打印隐写信息。
至此，实现版式文件的隐写打印。
基于与上述方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种版式文件隐写打印系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种版式文件隐写打印方法中任意一项所述方法的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
根据版式文件中需要隐写的文本信息获取待隐文本，对待隐文本进行划分，获取汉字分组；
统计汉字的文概率和段概率，根据汉字分组内包含的汉字和汉字的文概率、段概率确定每个汉字分组的分组字频联合系数，基于不同汉字组合在待隐文本中同时出现的频次和汉字分组的分组字频联合系数，确定汉字的词频共现粘连度；
建立汉字笔画矩阵对照表，确定汉字的汉字笔画矩阵，根据汉字的汉字笔画矩阵确定汉字的笔画特异系数，根据汉字的笔画特异系数、词频共现粘连度和汉字笔画矩阵，获取汉字的组内笔画惩罚因子，根据汉字的组内笔画惩罚因子、文概率和段概率，获取汉字的嵌入隐写易用性评估系数，根据汉字的嵌入隐写易用性评估系数与汉字分组中包含的汉字数量，获取汉字分组的分组评价系数；
根据汉字分组的分组评价系数对汉字分组重排，获取调节汉字分组，对调节汉字分组进行文本隐写，获取隐写二维码和隐写信息，通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印。
2.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述文概率的获取方法为：将汉字分组中汉字出现的频率记为汉字的文概率。
3.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述段概率的获取方法为：对待隐文本进行段落划分，将段落中汉字出现的频率记为汉字的段概率。
4.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述分组字频联合系数的获取方法为：
将汉字分组中包含的所有汉字的段概率的乘积与第一权重调节因子的乘积记为第一字频系数，将汉字分组中包含的所有汉字的文概率的乘积与第二权重调节因子的乘积记为第二字频系数，将第一字频系数与第二字频系数的和记为汉字分组的分组字频联合系数。
5.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述笔画特异系数的方法为：
将汉字的汉字笔画矩阵的L1范数记为第一范数，将汉字的前一个汉字与后一个汉字的汉字笔画矩阵的和的L1范数记为第二范数，将第一范数与第二范数的比值记为汉字的笔画特异系数。
6.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述组内笔画惩罚因子的方法为：
表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的组内笔画惩罚因子；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的词频共现粘连度；/>表示第一调节系数；/>表示取以2为底数的对数；/>表示/>的F范数；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的汉字笔画矩阵；/>表示待隐文本中第/>个汉字分组中第/>个汉字的笔画特异系数。
7.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述嵌入隐写易用性评估系数的方法为：
将以2为底，汉字的段概率和文概率的和的对数与汉字的组内笔画惩罚因子的乘积记为汉字的嵌入隐写易用性评估系数。
8.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述分组评价系数的方法为：
将以2为底，汉字分组内包含的汉字数量的对数与汉字分组中包含的所有汉字的嵌入隐写易用性评估系数的乘积的向下取整值，记为汉字分组的分组评价系数。
9.根据权利要求1所述的一种版式文件隐写打印方法，其特征在于，所述通过文件隐写打印系统实现版式文件的隐写打印的方法为：
在文件隐写打印系统中，确认操作人员个人信息进行身份信息，选择需要隐写的版式文件，通过二维码确认后，打印版式文件的隐写信息，实现版式文件的隐写打印。
10.一种版式文件隐写打印系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任意一项方法的步骤。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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