基于内容的生物图像秘密隐藏方法研究

摘要

近年来，随着现代通信技术的飞速发展和计算机互联网技术的迅速普及，信息的共享、传播变得尤为重要。它给人们带来种种便利的同时也带来了一系列的信息安全问题，比如信息窃取问题、多媒体信息的版权保护问题、信息篡改问题等。 与传统的基于表征和知识的认证方法例如识别卡，密码等方法相比，基于生物的个人认证技术运用了生理学和行为特征，越来越收到欢迎，他可以区分合法者和从合法者处欺骗性得到访问权限的冒名顶替者。尽管生物技术与传统的个人认证技术相比有着固有的优点，确保生物信息的安全性和真实性是非常重要的。 图像信息隐藏的主要目的就是确保传输中的安全性，将秘密信息隐藏到数字图像中，嵌入秘密信息以后的图像，通过公共信道发送到接收端。在传输过程中，公共信道可能受到有意的监控，一些恶意攻击者试图阻止信息的成功发送和接收。攻击者如果怀疑图像中携带秘密信息，可能随机攻击含密图像。 为了确保生物图像秘密信息在网络传输过程中的安全性并且提高认证的速度，本文使用双重认证的方法，即通过水印内容和掌纹图像共同进行认证。在发送方，首先从掌纹图像中提取出生物密钥，通过混沌映射生成二值序列将水印图像加密，加密后的水印使用无损的方式嵌入到掌纹图像中，再通过Arnold变换将掌纹图像加密，最后使用基于内容的信息隐藏方法将加密后的掌纹图像嵌入到载体图像中，得到的含密图像在网络中传输。在信息的接受方，通过嵌入过程的逆过程，提取出原始的水印和恢复以后的掌纹图像，根据水印图像的相似性比对，判断整个传输过程中有没有受到攻击，如果受到较大攻击，则本次传输无效，由发送方重新进行传输；如果没有受到攻击，先使用水印图像的信息做第一重认证，再使用掌纹图像进行进一步的生物认证。 本文所提出的算法充分考虑到了图像的内容，不同内容中嵌入的信息量不同，并且通过R，G，B三个通道进行隐藏，增加了信息的容量。采用水印和生物图像双重认证，提高了生物认证的速度，并且增加了认证的安全性。

目录

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英文文摘

声明

第一章引言

1.1信息隐藏的研究背景

1.2信息隐藏的发展与研究现状

1.3生物图像隐藏概述

1.4本文的主要工作

1.5本文的结构

第二章信息隐藏技术

2.1数字水印

2.1.1数字水印系统的基本要求

2.1.2数字水印系统的基本框架

2.1.3数字水印典型算法

2.2数字密写

2.2.1数字密写的理论模型

2.2.2数字密写典型算法

2.3图像质量评估方法

2.3.1主观评价法

2.3.2客观评价法

2.4数字水印与数字密写的区别

第三章基于内容的生物图像隐藏方法

3.1生物密钥的生成

3.2水印图像预处理

3.2.1混沌理论简介

3.2.2水印图像加密

3.3基于内容的秘密信息隐藏方法

3.3.1水印嵌入算法

3.3.2掌纹图像隐藏算法

3.4秘密信息提取方法

3.4.1掌纹图像提取算法

3.4.2水印的提取算法

3.4.3原始水印的恢复

3.5双重认证方法

3.5.1判断传输安全性

3.5.2粗匹配

3.5.3精细匹配

3.6小结

第四章实验与结论

4.1不可见性分析

4.2受攻击实验结果

4.3信息容量分析

4.4与基于块方法的实验对比

第五章总结与展望

参考文献

致谢

在学期间公开发表论文及著作情况