信息隱藏 實驗十 lsb信息隱藏的卡方分析

1、實驗十 lsb信息隱藏的卡方分析一， 實驗?zāi)康模毫私馐裁词请[寫分析，隱寫分析與信息隱藏和數(shù)字水印的關(guān)系。掌握基于圖像的lsb隱寫的分析方法，設(shè)計并實現(xiàn)一種基于圖像的lsb卡方隱寫分析方法。二， 實驗環(huán)境1， windows xp 操作系統(tǒng) 2， matlab軟件3， bmp格式圖片文件三， 實驗原理隱寫術(shù)和隱寫分析技術(shù)是互相矛盾又是相互促進的，隱寫分析是指對可疑的載體信息進行攻擊以達到檢測、破壞，甚至提取秘密信息的技術(shù)，它的主要目標(biāo)是為了揭示媒體中隱蔽信息的存在性，甚至只是指出媒體中存在秘密信息的可疑性。圖像lsb信息隱藏的方法是用嵌入的秘密信息取代載體圖像的最低比特位，原來圖像的7個高位平面

2、與代表秘密信息的最低位平面組成含隱蔽信息的新圖像。雖然lsb 隱寫在隱藏大量信息的情況下依然保持良好的視覺隱蔽性，但使用有效的統(tǒng)計分析工具可判斷一幅載體圖像中是否含有秘密信息。目前對于圖像lsb信息隱藏主要分析方法有卡方分析、信息量估算法、rs分析法和gpc分析法等?？ǚ椒治龅牟襟E是：設(shè)圖像中灰度值為j的象素數(shù)為hj，其中0j255。如果載體圖像未經(jīng)隱寫，h2i和h2i+1的值會相差很大。秘密信息在嵌入之前往往經(jīng)過加密，可以看作是0、1 隨機分布的比特流，而且值為0與1的可能性都是1/2。如果秘密信息完全替代載體圖像的最低位，那么h2i和h2i+1的值會比較接近，可以根據(jù)這個性質(zhì)判斷圖像是否經(jīng)

3、過隱寫。定量分析載體圖像最低位完全嵌入秘密信息的情況：嵌入信息會改變直方圖的分布，由差別很大變得近似相等，但是卻不會改變h2i+h2i+1的值，因為樣值要么不改變，要么就在h2i和h2i+1之間改變。令 顯然這個值在隱寫前后是不會變的。如果某個樣值為2i，那么它對參數(shù)q的貢獻為1/2；如果樣值為2i+1 ，對參數(shù)q的貢獻為-1/2。載體音頻中共有 2h2i*個樣點的值為2i或2i+1，若所有樣點都包含1比特的秘密信息，那么每個樣點為2i或2i+1的概率就是0.5。當(dāng)2h2i*較大時，根據(jù)中心極限定理，下式成立：其中-n(0,1)表示近似服從正態(tài)分布所以服從卡方分布。上式中，k等于h2i和h2i

4、+1所組成數(shù)字對的數(shù)量， h2i*為0的情況不計在內(nèi)。r越小表示載體含有秘密信息的可能性越大。結(jié)合卡方分布的密度計算函數(shù)計算載體被隱寫的可能性為：如果p接近于1，則說明載體圖像中含有秘密信息。四， 實驗結(jié)果1， 原圖像2， 直方圖由于所有的數(shù)據(jù)畫出的直方圖過于密集，所以選取80:99這之間的像素值。原圖80:99隱寫后80:993， 不同隱寫率下的圖像隱寫率0.3隱寫率0.5隱寫率0.74， p值分析由所有的p值可以看出，當(dāng)隱寫率為0.3的時候，p1p40的值都接近1；當(dāng)隱寫率為0.5的時候，p1p64的值都接近1；當(dāng)隱寫率為0.7的時候，p1p91的值都接近1。五， 實驗結(jié)果完成實驗之后，可

5、以得出如下結(jié)論：依據(jù)卡方分析函數(shù)，可以判定載體圖像中是否含有秘密信息。但是這要求秘密信息必須嵌滿所有像素。六， 代碼附錄1， hist_change.mfn,pn=uigetfile(*.jpg,jpeg files(*.jpg);*.bmp,bmp files(*.bmp),select file to haide);name=strcat(pn,fn);i=rgb2gray(imread(name);sz=size(i);rt=1;row=round(sz(1)*rt);col=round(sz(2)*rt);msg=randsrc(row,col,0 1;0.5 0.5);stg=i;s

6、tg(1:row,1:col)=bitset(stg(1:row,1:col),1,msg);ni=sum(hist(i,0:255),2);ns=sum(hist(stg,0:255),2);x=80:99;figure;stem(x,ni(81:100);figure;stem(x,ns(81:100);2,stgprb.mfunction p=stgprb(x)n=sum(hist(x,0:255),2);h2i=n(3:2:255);h2is=(h2i+n(4:2:256)/2;filter=(h2is=0);k=sum(filter);idx=zeros(1,k);for i=1:1

7、27 if filter(i)=1 idx(sum(filter(1:i)=i; endendr=sum(h2i(idx)-h2is(idx).2)./(h2is(idx);p=1-chi2cdf(r,k-1);3,test.mclear all;fn,pn=uigetfile(*.jpg,jpeg files(*.jpg);*.bmp,bmp files(*.bmp),select file to haide);name=strcat(pn,fn);t=imread(name);i=t(1:512,1:512);sz=size(i);for k=1:3 rt=0.3+0.2*(k-1); row=round(sz(1)*rt); col=round(sz(2)*rt); msg=randsrc(row,col,0 1;0.5 0.5); stg=i; stg(1:row,1:col)=bitset(stg(1:row,1:col),1,msg); imwrite(stg,strcat(pn,strcat(sprintf(stg_% d_,floor(100*rt),fn)