[01672690]基于同态加密的密文图像可逆信息隐藏

可逆信息隐藏是在不损失宿主内容前提下进行秘密通信以及图像完整性和可用性保护的重要手段。在开放环境中,图像隐私保护是目前普遍存在且较为突出的安全问题,虽然加密可以有效保护图像隐私,但是会使可逆信息隐藏变得格外困难。本项目针对当前以云和物联网为代表的开放网络环境中的数字资源隐私保护以及重要数据隐蔽传输需求,通过对图像进行同态加密并设计与之相配合的密文域信息隐藏技术实现了在保证宿主图像隐私安全的前提下的载体图像保护和信息隐蔽传输,解决了传统信息隐藏技术在应用时难以保护载体图像隐私性的问题。首先,研究基于现有加同态加密机制的密文域直方图移位及可逆信息隐藏,主要包括：基于现有加同态加密机制在密文域进行直方图扩展以腾出移位空间,基于加同态操作通过直方图移位进行信息隐藏,以及对直接解密信息进行分割提取,同时获得原始图像和隐藏信息。其次,研究基于十字型构造同态加密机制的密文图像可逆信息隐藏,主要包括：构造安全的、且能在一定程度上保留空域相关性的同态加密机制,基于保留的空域相关性信息设计差值直方图提取及移位方法,设计、优化和完善密文图像可逆信息隐藏方案。再者,研究基于翻转同态操作的块压缩感知图像可逆信息隐藏,主要包括：在压缩感知理论研究的基础上证明块压缩感知图像对翻转操作的同态性,选择合适的可逆信息隐藏区域进行信息隐藏,以及设计适合的波动函数进行信息提取。此外,还研究了和项目密切相关的图像加密算法、密文域信号处理以及信息隐藏和压缩感知的技术应用等内容。主要包括：基于同态、混沌、压缩感知的图像加密算法设计与安全性分析,面向图像隐私保护、完整性保护、版权保护、安全发布与管理的信息隐藏应用等。本项目在同态加密图像上提出一系列有效的可逆信息隐藏方案,对密文图像可逆信息隐藏理论与方法的发展起到重要推动作用。