20180908 2018-2019-2 《密码与安全新技术专题》第7周作业

20180908 2018-2019-2 《密码与安全新技术专题》第7周作业

课程：《密码与安全新技术专题》

班级： 1892
姓名： 杨晨曦
学号：20189208
上课教师：夏超
上课日期：2019年4月9日

1.本次讲座的学习总结

今天的讲座主要有四个部分：

• 密码 VS 信息隐藏
• 水印 VS 隐写
• 隐写的应用
• 隐写分析⭐

密码 VS 信息隐藏

首先要对密码加密技术和信息隐藏技术做一个区分。密码技术不能隐藏通信行为本身，但可以保护通信的消息。而消息隐藏可以隐藏通信行为。使用密码技术加密消息再通过信息隐藏技术进行传递。
其次信息隐藏可以同时解决内容保护与内容隐藏的问题。
信息隐藏定义：比加密更进一步，将特定的消息隐藏在载体中。
信息隐藏研究方向：

• 水印：数字产权管理与安全标识技术。
• 可视密码：是产生 n 张不具有任何意义的胶片， 任取其中 t 张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中 的秘密信息
• 隐写：隐蔽通信或者隐蔽存储方法， 将秘密消息难以感知地隐藏在内容可公开的载体中， 保护保密通信或者保密存储这些行为事实。

常用的载体：

• 文本
  轻微改变字符间距
  不可见字符
  格式信息
• 音频
  MP3
  AMR
• 图像
  空域图像
  JPEG
• 视频
  运动向量
  变换系数
  帧内\间预测模式、量化参数、熵编码

水印 VS 隐写

水印	隐写
公开	无声
鲁棒水印	藏头诗

隐写的应用

• LSB嵌入
• 矩阵嵌入（改的少）
• 自适应隐写（改的好）

特工安娜查普曼、凯蒂猫图片传信息

隐写分析⭐

• 高位特征High-Dimensional

• 隐写选择信道Selection-Channel-Aware

  2.学习中遇到的问题及解决

• 问题1：Alice选择好自适应隐写方案之后怎样将方案传递给Bob?
• 问题1解决方案：
• 问题2：高维隐写分析特征是不是和深度学习神经网络有点类似？

• 问题2解决方案：

3.本次讲座的学习感悟、思考等）

4.XX最新研究现状

根据老师上课内容，选择其中一个研究方向或者研究点，查阅2018年至少5篇顶级会议/期刊论文，概述下当前最新研究进展（要求给出论文的题目、顶级期刊或会议名称、作者等信息，然后介绍相关研究进展）。

一、Protecting the Content Integrity of Digital Imagery with Fidelity Preservation: An Improved Version

1.摘要
脆弱的水印在过去十年中引起了很多关注。 Lin等人在2011年提出的一种有趣的方法，可以产生非常高质量的水印图像。然而，在对论文进行彻底检查之后，我们在修订版本的算法中提出了一些改进，以克服一些缺点。特别地，建议改变伪码和修改以处理像素饱和，以及改善方案安全性的方法。最后，提出了对安全性的更深入分析。
2.简介
数字水印技术已经成为一种技术，它被称为信号，称为水印，成为数字对象。特别是，脆弱的水印标记具有主观对象，可以通过主要对象来实现。 在此上下文中，它们可用于内容完整性和身份验证。 Lin等人最近提出了一种非常有趣的图像脆弱水印算法。 这将产生高质量的图像。 尽管如此，在我们对该算法的分析中，我们发现了一些需要解决的缺点才能使用它们的高效技术。 在本文中，我们考虑这些问题，并建议如何通过提出Lin等人的算法的改进版本来处理它们。
3.算法
RLLC算法总是通过考虑这两种情况而终止：（a）如果像素必须增加1并且其值小于MAX，或者必须减少1并且它大于0 ，然后新的像素值将使LLC算法中的f =（l1，l2，...，ln + 1）2，因此循环将终止并且正确的值将存储在块中; （b）如果像素等于0（或MAX），那么它会增加（或分别减少）1，将其值从限制值移开（即，远离0和MAX）;如果新选择的像素反射，则重新 - 直到环，如果新的像素反射，那么新的像素将从0移开或MAX，再次改变差异d。然后循环将重复，但情况b）不能永远发生，因为在最坏的情况下，2n像素将远离范围限制，然后只有情况a）将应用，终止循环。

二、Performance Comparison of DCT and Walsh Transform for Steganography

文中绍了使用DCT和Walsh变换使用低能量分量在变换域中嵌入秘密消息的概念。 这导致隐秘图像中的可察觉的错误较少。 低能量分量分布在变换域上，为嵌入消息提供高安全性。 该研究针对选择低能量系数的不同阈值进行。 观察到较大的阈值导致隐秘图像中的可察觉的错误。 阈值50给出了非常好的结果，因此隐秘图像中的误差是不可察觉的。 这也导致更高的嵌入容量，然后选择传统的中间有序频率元件。

三、On Optimal Detection for Matrix Multiplicative Data Hiding

本文分析了一种乘法数据隐藏方案，其中水印比特通过两个不同但任意的嵌入矩阵嵌入高斯主信号的帧内。 当帧大小倾向于无穷大时，导出最优检测器的误码率（BER）的闭合形式表达式。 此外，提出了一种用于最佳检测器的结构，其将检测过程分为两个主要块：主机信号估计和决策。 所提出的结构保持最优性，并且允许大量的灵活性：可以根据关于主信号的先验知识来选择估计器。 例如，如果主机信号是自动回复（AR）过程，我们认为卡尔曼滤波器可以作为估计器。 与直接实施Neyman-Pearson探测器相比，这种方法可显着降低复杂性，同时保持最佳性能。

四、POSTER: An Educational Network Protocol for Covert Channel Analysis Using Patterns

信息隐藏的利用率在网络犯罪分子中呈上升趋势，例如： 掩盖恶意软件的通信以及普通用户的隐私增强目的。 最近的趋势是使用隐蔽通道形式的网络流量来传达秘密。 结果，如果不涵盖这些方面，安全专家培训是不完整的。 本文通过提供一种教授网络协议隐蔽信道分析的方法来弥补这一差距。 我们定义了一个名为隐蔽通道教育分析协议（CCEAP）的示例协议，可用于教学环境。 与以前的作品相比，我们通过消除学生提前了解多种网络协议的要求以及关注所谓的隐藏模式，降低了理解网络隐蔽通道的障碍。

五、Video steganography with perturbed macroblock partition

本文利用一种新的数据表示宏块分区模式，提出了一种与H.264 / AVC压缩相结合的有效隐写技术。 主要原则是在两个方向上提高隐写安全性。 首先，为了嵌入消息，H.264压缩的内部过程，即宏块分区，稍微受到干扰，因此确保了压缩顺应性。 其次，为了最大限度地减少嵌入影响，我们特意设计了一种高效的双层结构。 在第一层中，使用校正子网格码（STC）来执行自适应嵌入，并且视觉质量和压缩效率的成本都被认为是构造失真模型。 在湿纸码（WPC）促进的第二层中，获得了嵌入效率的预期3比特每变化增益。

参考资料

• Protecting the Content Integrity of Digital Imagery with Fidelity Preservation: An Improved Version
• Performance Comparison of DCT and Walsh Transform for Steganography
• On Optimal Detection for Matrix Multiplicative Data Hiding
• POSTER: An Educational Network Protocol for Covert Channel Analysis Using Patterns
• Video steganography with perturbed macroblock partition