75、信息安全与网络安全技术解析

信息安全与网络安全技术解析

1. 图像自适应隐写算法概述

隐写术是一种信息隐藏技术，旨在使除预期接收者外无人知晓信息传输的事件或内容。图像隐写术作为其中一种隐蔽通信技术，将秘密消息嵌入图像载体进行信息传输。早期的非自适应图像隐写方法，如 LSB、F5、OutGuess、MB、nsF5 等，设计简单、操作容易，但安全性较差。

近年来，自适应隐写逐渐成为图像隐写领域的热门研究方向。它结合图像自身的结构特征，自适应地选择图像中较难检测且不敏感的区域嵌入消息，保留了更复杂的图像统计特征，大大提高了隐写的安全性。目前，一些主流的自适应隐写算法，如 HUGO、WOW、S - UNIWARD、HILL、MiPOD 等，主要基于最小失真成本函数。通过不同像素的嵌入生成值以编码形式实现消息嵌入，同时使所有像素的总失真值保持最小，有效提高了抗检测能力，最大程度保留了原始图像特征。最后，通过自适应隐写编码方法 STC 得到相应的隐写图像。因此，更好地定义失真成本函数能有效提高自适应隐写算法的安全性。

1.1 混沌系统与图像隐写预备知识

1.1.1 逻辑映射

逻辑映射是一种典型的非线性混沌方程，能生成复杂的混沌行为。其生成的混沌序列具有较好的随机性，当 $\lambda \in (3.5699456, 4]$ 时，$x_{n + 1}$ 都分布在 $(0, 1)$ 上。其公式为：
$x_{n + 1} = \lambda x_n(1 - x_n), x_n \in (0, 1)$

1.1.2 切比雪夫映射

切比雪夫映射具有良好的初始敏感性和混沌序列的长期不可预测性，当 $k \geq 2$ 时处于混沌状