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采用独立可逆认证的图像篡改检测方法

西安交通大学学报 2024年

作者：王雨珂黄方军中山大学网络空间安全学院广东省信息安全技术重点实验室(中山大学)

针对现有的图像篡改检测方法存在篡改定位不精确以及未受篡改区域不能有效进行无损恢复的问题，提出采用独立可逆认证的图像篡改检测方法。首先，采用图像分块的独立可逆认证方法，结合可逆信息隐藏算法的嵌入原理，将现有认证方法中的... 详细信息

针对现有的图像篡改检测方法存在篡改定位不精确以及未受篡改区域不能有效进行无损恢复的问题，提出采用独立可逆认证的图像篡改检测方法。首先，采用图像分块的独立可逆认证方法，结合可逆信息隐藏算法的嵌入原理，将现有认证方法中的认证单元由常规的4×4图像子块缩小为4×3图像子块，解决了认证单元偏大的问题，提高了篡改检测的定位精度；然后，根据子块特点，自适应地选取改进的像素值排序、局部直方图平移、差值扩展这3种可逆信息隐藏算法，保证每个子块至少可嵌入1 bit认证码的同时，将平均可嵌入认证码的数量提高到3.6 bit，实现了图像子块独立认证与提升了篡改检测正确率；最后，考虑了3种可逆信息隐藏算法之间的连贯性与可逆性，以确保嵌入端的无效移位尽可能少，以及认证端认证信息的可靠提取。实验结果表明：对于未受篡改的图像区域，所提方法可以实现原始图像的无损恢复；对于剪贴攻击、常数攻击、拼贴攻击和随机篡改等常见的篡改攻击，所提方法的初始正确检测率较现有最优方法平均可提升5.82%～22.3%，细化处理后的正确检测率可接近100%。

关键词：图像篡改检测可逆信息隐藏像素值排序独立可逆认证

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基于IPVO的高效图像可逆认证方法

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：张汉华黄方军中山大学计算机学院中山大学网络空间安全学院

提出了一种基于小波域预测误差直方图平移的图像可逆认证方法。首先，对待认证图像进行一次哈尔小波变换；其次，将变换得到的低频子带和高频子带分别分块，并根据块内的系数值和块的位置生成认证码；然后，使用改进的像素值排序（IPVO... 详细信息

提出了一种基于小波域预测误差直方图平移的图像可逆认证方法。首先，对待认证图像进行一次哈尔小波变换；其次，将变换得到的低频子带和高频子带分别分块，并根据块内的系数值和块的位置生成认证码；然后，使用改进的像素值排序（IPVO）方法将认证码嵌入到分块中，通过哈尔小波逆变换得到包含认证信息的图像；在认证阶段，通过对比分块提取认证码和生成认证码来实现篡改检测功能，并可无损地恢复原始图像。实验结果表明，该方法提供了更准确的检测结果，并确保了一定水平的图像质量。

关键词：图像可逆认证脆弱水印篡改检测

基于系数配对的自适应JPEG可逆信息隐藏方法

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软件学报 2022年第2期33卷 725-737页

作者：吴桃宇黄方军中山大学计算机学院广东广州510006 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006

JPEG(joint photographic experts group)是日常生活中运用最为广泛的图像压缩格式,利用可逆信息隐藏(reversible data hiding,RDH)技术对其真实性和完整性进行认证,具有非常重要的意义.提出一种新的基于JPEG图像的可逆信息隐藏方法.该... 详细信息

JPEG(joint photographic experts group)是日常生活中运用最为广泛的图像压缩格式,利用可逆信息隐藏(reversible data hiding,RDH)技术对其真实性和完整性进行认证,具有非常重要的意义.提出一种新的基于JPEG图像的可逆信息隐藏方法.该算法首先根据幅值大小,对JPEG图像8´8子块中小的非零AC(alternating current)系数进行两两配对,并在此基础上设计了一种新的二维可逆映射规则以嵌入信息,而大的非零AC系数用于移位以腾出空间.同时,为了进一步减少AC系数的无效移动,还提出了一种新的自适应频率选择策略,在每个子块中自适应选择不同频段的系数用于嵌入信息.实验结果表明:该方法在视觉质量和文件储存大小增长两个指标上,均优于目前最先进的方法.

关键词： JPEG图像可逆信息隐藏(RDH) 小的非零AC系数配对自适应频率选择

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基于分块的高效图像可逆认证方法

软件学报 2023年第12期34卷 5848-5861页

作者：钟亦友黄方军中山大学网络空间安全学院广东深圳518107 广东省信息安全技术重点实验室广东广州510006

图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复... 详细信息

图像可逆认证是一项将可逆信息隐藏和脆弱水印相结合的新技术,其既能实现对图像的脆弱认证,还能在提取认证信息的同时无失真地恢复出原始载体,对图像的原始性和完整性认证具有非常重要的意义.针对现有可逆认证方法认证精度低、对具有复杂纹理的图像或图像中部分纹理复杂区域无法实现有效保护的问题,提出一种新的图像可逆认证方法.首先对待认证图像进行分块,根据每个子块可嵌入容量将其分为差分块和平移块,并采用不同的可逆嵌入方法对不同类型的块进行认证码嵌入操作.为了增大嵌入容量以提高对每个子块的认证效果,还采取了分层嵌入的方式.在认证方,可以通过从每个子块中提取认证码实现子块的篡改检测和定位.此外,所提方法还可与形态学中的膨胀和腐蚀操作结合以细化篡改检测标记,进一步提高检测效果.实验结果表明,所提方法能够在同样的认证精度下对纹理平滑和纹理复杂的图像进行保护,同时还能够实现对几乎所有子块的独立认证和恢复,具有广泛的适用性.

关键词：图像认证篡改检测脆弱水印可逆信息隐藏

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基于可逆信息隐藏技术的认证方案的攻击与改进

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信息安全学报 2022年第1期7卷 56-65页

作者：王泓黄方军中山大学计算机学院广东省信息安全技术重点实验室中国广州510006 中国科学院信息工程研究所信息安全国家重点实验室中国北京100093

可逆信息隐藏技术一方面能够对图像的原始性和完整性进行认证和保护,同时还能够确保无失真地恢复原始图像,近年来在公安、司法等领域受到越来越多的关注。基于可逆信息隐藏的认证方案需要同时满足可逆和认证两个方面的要求,在实际中具... 详细信息

可逆信息隐藏技术一方面能够对图像的原始性和完整性进行认证和保护,同时还能够确保无失真地恢复原始图像,近年来在公安、司法等领域受到越来越多的关注。基于可逆信息隐藏的认证方案需要同时满足可逆和认证两个方面的要求,在实际中具有较大挑战性,目前成功案例较少。在文献[1]中,Hong等人提出了一种新的基于可逆信息隐藏技术的认证方法,该方法借助IPVO(Improved pixel-value-ordering)和LSB(Least significant bit)替换等技术,可以有效地对图像进行认证。本文我们对Hong等人的方法进行了深入研究,指出在该方法中仅有部分像素参与认证码的生成且攻击方能够很容易地获知这部分像素,因此在安全性上还存在不足。针对该方法存在的安全漏洞,我们提出了一种针对性的攻击方案,即攻击方可选择对图像中未参与认证码生成和嵌入的像素进行修改。该攻击方案可以在不影响所嵌入认证码提取的同时,实现有意义篡改。为了提高认证算法的安全性,本文还针对Hong等人算法的缺陷提出了相应的改进方案,即将更多像素引入认证码的生成过程中并在嵌入前对图像块进行置乱。理论分析和实验结果验证了本文提出的攻击和改进方案的有效性。

关键词：可逆信息隐藏认证 IPVO LSB替换

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基于混沌映射的动态分组密码算法研究

系统工程与电子技术 2008年第9期30卷 1790-1792页

作者：黄方军湖北汽车工业学院电气工程系湖北十堰442002

提出一种基于混沌迭代映射的动态分组密码加密算法,充分利用了混沌的遍历性、伪随机性及对初始条件和参数的敏感性等特性。同时根据混沌序列仅由初始值和参数控制,易于生成的特点,采取了一种新的动态加密方案,提高了加密算法的安全性。... 详细信息

提出一种基于混沌迭代映射的动态分组密码加密算法,充分利用了混沌的遍历性、伪随机性及对初始条件和参数的敏感性等特性。同时根据混沌序列仅由初始值和参数控制,易于生成的特点,采取了一种新的动态加密方案,提高了加密算法的安全性。仿真结果证明了该方法的有效性。

关键词：混沌分组密码明文密文

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基于离散余弦变换的盲水印算法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第2期34卷 17-19页

作者：黄方军关治洪吴先用华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074

基于离散余弦变换(DCT)方法对水印算法进行了研究,提出一种新的将水印嵌入到分块DCT相位成分的盲水印算法.引入了局部峰值信噪比来确保嵌入水印的不可见性,同时根据混沌系统对初始条件极度敏感的特点,以一维混沌映射的初始条件作为密钥... 详细信息

基于离散余弦变换(DCT)方法对水印算法进行了研究,提出一种新的将水印嵌入到分块DCT相位成分的盲水印算法.引入了局部峰值信噪比来确保嵌入水印的不可见性,同时根据混沌系统对初始条件极度敏感的特点,以一维混沌映射的初始条件作为密钥,由产生的混沌序列来确定水印嵌入的子块位置,进而提高算法的安全性.仿真结果表明:采用该算法实现的水印对常见的处理和几何变换具有很好的鲁棒性.

关键词：图像处理离散余弦变换盲水印相位成分混沌

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基于信息熵的语言风格分析方法初探

中山大学学报（自然科学版） 2020年第6期59卷 113-125页

作者：王泓方艳梅黄方军中山大学数据科学与计算机学院广东广州510006

提出一种对于词汇丰富程度的量化标准——信息熵,并验证信息熵的确可以反映文本的词汇丰富程度。先将英文小说分成四类,分别是魔幻/科幻小说,推理小说,幽默讽刺小说,儿童文学。并计算每一类中的每一本英文小说作品的信息熵,然后通过图... 详细信息

提出一种对于词汇丰富程度的量化标准——信息熵,并验证信息熵的确可以反映文本的词汇丰富程度。先将英文小说分成四类,分别是魔幻/科幻小说,推理小说,幽默讽刺小说,儿童文学。并计算每一类中的每一本英文小说作品的信息熵,然后通过图表的方式对这四类小说的信息熵进行对比,并且根据以往的对于小说风格的研究和平时的阅读经验,观察四类小说的信息熵差别是否如同预期所猜想的一致。通过验证发现,儿童文学的信息熵普遍偏低,而魔幻/科幻小说的信息熵普遍较高,而根据以往的研究和平时的阅读体验来看,魔幻/科幻小说词汇丰富程度确实较高,儿童文学词汇丰富程度的确较低。之后用假设检验的方法验证不同类型作品信息熵的差异。由此说明信息熵可以作为反应词汇丰富程度的一个指标。

关键词：信息熵词汇丰富程度计量风格学统计假设检验

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针对自适应隐写的通用隐写分析研究

应用科学学报 2016年第5期34卷 598-604页

作者：刘格黄方军李中华中山大学电子与信息工程学院广州510006

数字图像是隐写领域使用最多的载体之一.在实际应用中,待检测图像经何种隐写算法被嵌入秘密信息往往是未知的,因此可检测未知隐写算法的通用分析方法非常重要.为此,针对数字图像自适应隐写术提出一种新的通用隐写分析方法,在综合考虑不... 详细信息

数字图像是隐写领域使用最多的载体之一.在实际应用中,待检测图像经何种隐写算法被嵌入秘密信息往往是未知的,因此可检测未知隐写算法的通用分析方法非常重要.为此,针对数字图像自适应隐写术提出一种新的通用隐写分析方法,在综合考虑不同自适应隐写术对载体图像统计特性影响的基础上提取特征,通过学习得到可对未知隐写术进行准确检测的隐写分析工具.实验表明,利用该方法对未知隐写算法进行检测可达到相当高的准确率.

关键词：隐写术隐写分析特征提取