[发明专利]支持基于属性信息提取的隐写方法

说明书

本发明为支持基于属性信息提取的隐写方法，发送者可以同时在一个载体中隐藏多个具有不同属性的信息，接收者只能根据身份属性解密相应信息。本发明包括以下步骤：密钥中心选定对称加密算法、嵌入密钥和提取公共参数；发送方嵌入消息：选定载体图像，计算每个像素的蒙板值，得到嵌入位置蒙板，生成每个像素点的嵌入适合程度度量，将属于蒙板的像素、嵌入适合程度以及要嵌入的秘密消息输入嵌入器，得到嵌入后像素；合并嵌入后像素和不属于蒙板的像素得到临时含密图像，将含密图像发送给各个接收方；接收方提取消息，恢复出嵌入密钥，计算每个像素位置的蒙板值、嵌入位置蒙板，将含密图像中所有属于蒙板的像素输入提取器，得到秘密消息。

技术领域

本发明属于图像信息隐藏领域，具体为支持基于属性信息提取的隐写方法。

背景技术

隐写术是保证消息传输隐秘性的重要手段。消息加密虽然可以保证消息的私密性，但消息传递的行为会被攻击者知晓，且加密后的乱码形态的密文也会引起攻击者的兴趣；相比之下，隐写术可以保证消息传输行为的不可见，攻击者无法分辨这是一次普通传输还是含密传输，因此隐写术是加密技术的重要补充。隐写术可以应用在各类安全级别高的消息传输领域，有效防止攻击者的攻击。

利用自适应隐写编码(STC)设计隐写方案是现在主流的图像隐写实现方法。然而当前的隐写方案默认接收者为诚实可信的，只考虑如何提升秘密信息的整体安全性。由于STC的特性，所有知道存在秘密信息的接收者都可以从载体中提取出全部秘密信息。然而，一些接收者可能实际上是变节的；如果接收者中存在叛徒，秘密将被泄露。而且，秘密信息通常具有规定的敏感级别，他人不能获取或检测出这些信息的存在。如果同时有多个不同敏感级别的信息要发送，当前的隐写算法只能将它们嵌入在多个不同的图像上以防止信息泄露，从而导致通讯代价提高。而且需要额外的信息来区分这些含秘图像的所有者。这对于实际的安全通信而言既不安全也不方便。

发明内容

为了解决现有隐写术所存在的技术问题，本发明提供支持基于属性信息提取的隐写方法，该方法基于模糊身份加密(FIBE)技术，发送者可以同时在一个载体中隐藏多个具有不同属性的信息，以便接收者可以根据他们的身份属性解密相应信息；当一个或多个信息被提取出来之后，剩下的信息仍具有较高的隐蔽性。

本发明采用以下技术方案来实现：支持基于属性信息提取的隐写方法，包括以下步骤：

密钥中心初始化：

设有t个接收方，所有接收方可能具有的全部属性集为密钥中心选定一个对称加密算法ENC(x,k)，x为明文，k为密钥，再从中选取t个随机数，作为嵌入密钥：K₁,K₂,…,K_t，其中K_i是第i个消息的嵌入密钥，1≤i≤t；将嵌入密钥通过安全信道发送给发送方；密钥中心根据接收方的属性集，从中选取Θ个提取公共参数；将Θ个提取公共参数以及所选定的对称加密算法通过普通信道广播；

发送方嵌入消息：

选定载体图像X，根据索引规则Π为图像中每个像素点赋予唯一的索引值i；

令k＝1，开始第k个消息的嵌入，计算每个像素的蒙板值，得到嵌入位置蒙板

使用基于图像内容的嵌入扰动度量和生成每个像素点的嵌入适合程度度量；

将载体图像中所有属于蒙板的像素这些像素对应的嵌入适合程度以及要嵌入的秘密消息m_k输入自适应隐写编码的嵌入器，得到嵌入后像素

合并嵌入后像素和不属于蒙板的像素得到临时含密图像X′；

设置k＝k+1，如果k≤t，令载体图像X＝X′，重新开始下一个消息的嵌入；否则令含密图像将含密图像发送给各个接收方；

接收方提取消息：