基于多项式秘密共享的图像密文域可逆信息隐藏

作     者：张敏情 王泽曦 柯彦 孔咏骏 狄富强 ZHANG Minqing;WANG Zexi;KE Yan;KONG Yongjun;DI Fuqiang

作者机构：武警工程大学密码工程学院西安710086 中国人民武装警察部队密码与信息安全保密重点实验室西安710086 

出 版 物：《电子与信息学报》 (Journal of Electronics & Information Technology)

年 卷 期：2022年第44卷第12期

页      面：4337-4347页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0839[工学-网络空间安全] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61872384 62102450 62102451)。 

主　　题：信息安全 可逆信息隐藏 图像秘密共享 密文域 多用户 

摘      要：针对密文域可逆信息隐藏在多用户场景下算法嵌入率低、载体图像容灾性能较弱等问题,该文提出一种基于多项式秘密共享的图像密文域可逆信息隐藏方案。通过将图像分割成多幅影子图像并存储在不同的用户端,可以增强图像的容灾性,为了实现额外信息在图像重构前后提取的可分离性,该方案包括两种嵌入算法:算法1在图像分割的过程中,将额外信息嵌入多项式的冗余系数中得到含有额外信息的影子图像,该算法支持在图像重构之后提取额外信息;算法2针对图像分割后的任一影子图像,利用秘密共享的加法同态特性实施嵌入,该算法支持直接从影子图像中提取额外信息。实验在不同门限方案和影子图像压缩率的条件下进行测试,当压缩率为50%时,(3,4)门限方案的嵌入率达4.18 bpp(bit per pixel),(3,5)门限方案的嵌入率达3.78 bpp。结果表明,两种嵌入算法分别支持从影子图像与重构图像中提取额外信息,实现了方案的可分离性;与现有方案相比,所提算法嵌入率较高、计算复杂度较低,具有较强的实用性。