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lsb隐写的数学建模

lsb隐写的数学建模

lsb隐写的数学建模(实用版)目录1.隐写术简介2.基于数学建模的隐写技术3.LSB 隐写算法的原理及其应用4.LSB 隐写算法的优缺点5.我国在隐写技术研究方面的进展正文1.隐写术简介隐写术,即隐藏信息的技术,是一种将秘密信息嵌入到正常文本、图像、音频等多媒体载体中的技术。

这种技术可以使得信息的传递更加安全,不易被察觉。

在信息技术高速发展的今天,隐写术在保密通信、数据传输、知识产权保护等方面具有广泛的应用前景。

2.基于数学建模的隐写技术数学建模是一种将现实世界中的问题抽象成数学问题,进而求解的方法。

在隐写技术中,数学建模主要通过对载体的统计特性进行分析,以找到合适的嵌入位置和方式,从而实现秘密信息的隐藏。

基于数学建模的隐写技术具有较强的理论基础,可以保证隐写信息的安全性和可靠性。

3.LSB 隐写算法的原理及其应用LSB(Least Significant Bit,最低有效位)隐写算法是一种典型的基于数学建模的隐写技术。

该算法通过修改图像中每个像素的最低有效位,将秘密信息嵌入到图像中。

由于最低有效位的修改对图像质量影响较小,因此难以被察觉。

LSB 隐写算法广泛应用于图像、音频等多媒体数据的保密传输。

4.LSB 隐写算法的优缺点LSB 隐写算法的优点:(1)隐蔽性强,难以察觉;(2)对载体质量影响较小;(3)可适应不同载体的格式;(4)便于实现和操作。

LSB 隐写算法的缺点:(1)嵌入容量有限;(2)抗干扰能力较弱;(3)秘密信息提取过程相对复杂。

5.我国在隐写技术研究方面的进展我国在隐写技术研究方面取得了显著的成果。

相关研究机构和院校在理论研究、算法设计、应用开发等方面都取得了一系列重要成果。

此外,我国还积极参与国际隐写技术领域的合作和交流,不断推动隐写技术的发展。

总之,LSB 隐写算法作为一种基于数学建模的隐写技术,具有较强的实用性和广泛的应用前景。

lsb替换算法

lsb替换算法

LSB(Least Significant Bit)替换算法是一种常见的隐写术(Steganography)算法,用于在一个数据载体中隐藏秘密信息。

它的基本原理是将要隐藏的秘密信息嵌入到数据载体的最低有效位中,而对载体的外观几乎没有明显影响。

具体来说,LSB替换算法的步骤如下:
1. 选择要隐藏的秘密信息,将其转换为二进制形式。

2. 选择一个载体文件,这通常是一张图片或音频文件等。

3. 将载体文件转换为二进制形式。

4. 将秘密信息的每个二进制位按顺序替换掉载体文件中对应位置上的最低有效位。

如果秘密信息的位数超过了载体文件的可用位数,可以选择扩展载体文件或者舍弃多余的秘密信息。

5. 将修改后的二进制数据重新转换回载体文件的格式。

6. 可以通过查看载体文件的最低有效位来提取出隐藏的秘密信息。

需要注意的是,LSB替换算法属于较为简单的隐写术算法,容易被一些隐写术检测工具和算法所探测到。

此外,对载体文件进行过多的修改可能会导致视听质量的损失,因此在使用LSB替换算法时需要权衡隐蔽性和影响程度。

请注意,隐写术的使用和传播可能受到法律和道德限制,请确保你的行为符合适用的法律法规。

LSB算法解析

LSB算法解析
一、课题背景
What’s information hiding?
信息隐藏技术使一种新型的信息安 全技术,它把一个有意义的信息隐 藏到载体信息中得到含密载体,非 法获得者不知道这个看似普通的载 体中是否隐藏了其它的信息,而且 即使知道也难以提取或去除隐藏的 信息。
信息隐藏的古典应用
公元前440年一个叫Histaieus的奴隶用头发掩盖叛乱信
011000100
LSB提取结果
BMP图像文件的特殊结构
版权保护。数字水印作为信息隐藏技术的一个重要分支,利用数字内嵌的方法 将所有者的版权信息嵌入到多媒体中,并作为鉴定、起诉非法侵权的证据,从而 成为知识产权保护的有效手段。
印刷品的防伪。信息隐藏技术用于印刷品的防伪是近些年来提出的新课题,已 经被许多出版社和相关产品发行机构所采用。该方法在数字图像印刷或打印之前 先嵌入一定的秘密信息,经印刷或打印输出后的纸张可以再次扫描输入,利用特 定的提前和鉴别算法来验证该图像作品的真伪。
信息隐藏技术:
信息隐藏技术与传统密码学不同的是,它利用多媒体 信息普遍存在的冗余性,将秘密信息隐藏在多媒体信 息中而不引起多媒体信息物理外观的显著变化,使得 人们觉察不到它的存在,即使截获者知道秘密信息的 存在,未经授权也难以将其提取出来,从而保证了秘 密信息的机密性和安全性。
传统密码加密技术示意图
11111110 11111101 11111111 11111100 11111110 11111100 11111101 11111110 11111110
② 将二进制数据的最低有效位提取出来,即为秘密信 息序列[ 0 1 1 0 0 0 1 0 0 ]。如图所示。
11111110 11111101 11111111 11111100 11111110 11111100 11111101 11111110 11111110

LSB算法的基本原理

LSB算法的基本原理

LSB算法的基本原理LSB算法的基本原理是利用数字信号的最低有效位来隐藏秘密信息。

在数字图像或音频中,每个像素或采样点包含了多个比特(二进制位)的信息。

根据人眼或耳朵的感知特性,最低有效位对于人类来说是最不敏感的位,因此如果在这些位上进行微小的改变,很难被察觉到。

具体来说,对于一个8位灰度图像或音频采样点,最低有效位是最右边的位。

这个位可以存储0或1,如果被设置为1,表示原始图像或音频值加上1,如果被设置为0,则表示原始值保持不变。

通过在多个像素或采样点中嵌入秘密信息的不同比特,可以隐藏更多的信息。

LSB算法的嵌入过程相对简单。

首先,需要将秘密信息转换为二进制表示形式。

然后,将秘密信息的比特按顺序嵌入到像素或采样点的最低有效位中。

为避免引起明显的可见改变,通常只将每个像素或采样点的一个或几个最低有效位用于嵌入秘密信息。

嵌入完成后,接收方可以使用相同的LSB算法来提取隐藏的秘密信息。

提取过程与嵌入过程相反,通过获取图像或音频中的每个像素或采样点的最低有效位,就可以恢复出隐藏的秘密信息。

LSB算法的优点是简单易实现,并且隐秘性较好,不容易被察觉到。

但是它也有一些限制和缺点。

首先,由于只使用了最低有效位,能够隐藏的秘密信息容量有限。

其次,嵌入的秘密信息容易受到噪声的影响,可能导致提取时出现错误。

此外,LSB算法对于图像或音频的压缩和加密等操作可能会造成信息丢失或变化,从而影响到隐藏信息的可提取性。

为了提高隐藏信息的容量和抗干扰能力,研究人员提出了许多改进和扩展LSB算法的方法。

例如,可以将信息嵌入到多个位中,或者使用更复杂的算法进行信息嵌入和提取。

此外,还可以结合其他隐写术和加密技术来增强隐藏信息的安全性和鲁棒性。

总之,LSB算法是一种简单而有效的隐藏信息技术,可以在数字图像或音频中潜入秘密信息而不引起明显的可见改变。

通过利用最低有效位进行信息嵌入和提取,LSB算法在信息隐蔽性和易用性之间取得了一定的平衡。

lsb算法

lsb算法

lsb算法介绍
---------------------------------------------------------------------- LSB(LeastSignificant Bits)算法:将秘密信息嵌入到载体图像像素值的最低有效位,也称最不显著位,改变这一位置对载体图像的品质影响最小。

LSB算法的基本原理:
对空域的LSB做替换,用来替换LSB的序列就是需要加入的水印信息、水印的数字摘要或者由水印生成的伪随机序列。

由于水印信息嵌入的位置是LSB,为了满足水印的不可见性,允许嵌入的水印强度不可能太高。

然而针对空域的各种处理,如游程编码前的预处理,会对不显著分量进行一定的压缩,所以LSB算法对这些操作很敏感。

因此LSB算法最初是用于脆弱性水印的。

LSB算法基本步骤:
1 将原始载体图像的空域像素值由十进制转换成二进制;
2 用二进制秘密信息中的每一比特信息替换与之相对应的载体数据的最低有效位;
3 将得到的含秘密信息的二进制数据转换为十进制像素值,从而获得含秘密信息的图像。

lsb信息隐藏课程设计

lsb信息隐藏课程设计

lsb信息隐藏课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习LSB(最低有效位)信息隐藏技术,使学生掌握信息隐藏的基本原理和方法,培养学生对计算机科学和网络安全领域的兴趣和好奇心。

具体的教学目标如下:1.知识目标:使学生了解LSB信息隐藏技术的概念、原理和应用场景,理解信息隐藏的基本技术及其优缺点。

2.技能目标:培养学生运用LSB信息隐藏技术进行信息隐藏和提取的能力,使其能够运用所学知识解决实际问题。

3.情感态度价值观目标:培养学生对计算机科学和网络安全领域的热爱,增强其对信息安全的意识,提高其遵守网络安全的自觉性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括LSB信息隐藏技术的基本原理、实现方法和应用场景。

具体的教学大纲如下:1.第一章:LSB信息隐藏技术概述,介绍LSB信息隐藏技术的概念、原理和应用场景。

2.第二章:LSB信息隐藏技术的实现方法,讲解LSB信息隐藏技术的基本实现方法,包括图像、音频和视频等方面的应用。

3.第三章:LSB信息隐藏技术的扩展,介绍LSB信息隐藏技术的进阶应用,如LSB隐写分析、LSB加密等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过讲解LSB信息隐藏技术的基本原理和实现方法,使学生掌握相关知识。

2.讨论法:学生进行分组讨论,分享学习心得和研究成果,提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法:分析典型的LSB信息隐藏案例,使学生更好地理解LSB信息隐藏技术的应用场景。

4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手实践,提高学生的实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《计算机网络安全技术与应用》等。

2.参考书:《数字隐写术》等。

3.多媒体资料:LSB信息隐藏技术相关的视频教程、演示文稿等。

4.实验设备:计算机、网络设备、图像处理软件、音频处理软件等。

LSB数字水印算法

LSB数字水印算法

一.数字水印数字水印技术数字水印技术(Digital Watermark):技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。

目前主要有两类数字水印,一类是空间数字水印,另一类是频率数字水印。

空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法,其原理是通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。

频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法,其原理是通过时频分析,根据扩展频谱特性,在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分,使修改后的系数隐含数字水印的信息。

可视密码技术二.可视密码技术:可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的,其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算,而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。

其做法是产生n张不具有任何意义的胶片,任取其中t张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。

其后,人们又对该方案进行了改进和发展。

主要的改进办法办法有:使产生的n张胶片都有一定的意义,这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的造方法;将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。

三.数字水印(Digital Watermark或称Steganography)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。

数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。

数字水印技术源于开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技术,它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于数字产品内容的其他附加信息,并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在数字图像或视频序列中,用于确认数字产品的所有权和跟踪侵权行为。

除此之外,它在证据篡改鉴定,数字的分级访问,数据产品的跟踪和检测,商业视频广播和因特网数字媒体的服务付费,电子商务的认证鉴定,商务活动中的杜撰防伪等方面也具有十分广阔的应用前景。

LSB算法

LSB算法
信息隐藏技术已经涉及:
感知科学 信息论
密码学
信息隐藏技术与传统密码学的区别
传统密码技术:
传统密码技术通过密文的不可理解性来保护信息的内 容,而密文的不可理解性同时也暴露了信息的重要性。 这很容易引起攻击者的注意,从而吸引攻击者采取多 种手段对通信的内容进行破译或对通信过程进行破坏, 继而造成信息传递的失败。
信息隐藏技术:
信息隐藏技术与传统密码学不同的是,它利用多媒体 信息普遍存在的冗余性,将秘密信息隐藏在多媒体信 息中而不引起多媒体信息物理外观的显著变化,使得 人们觉察不到它的存在,即使截获者知道秘密信息的 存在,未经授权也难以将其提取出来,从而保证了秘 密信息的机密性和安全性。
传统密码加密技术示意图
11111100 11111110 11111100
253
254
254
11111101 11111110 11111110
② 将二进制数据的最低有效位提取出来,即为秘密信 息序列[ 0 1 1 0 0 0 1 0 0 ]。如图所示。
11111110 11111101 11111111 011000100
STRUCT pallete{ BYTE B; BYTE G; BYTE R; BYTE Reserved; };
偏移量 0000h
域的名称 标识符 (Identifier)
大小 2 bytes
内容 两字节的内容用来识别位图的类型: ‘BM’ : Windows 3.1x, 95, NT, … ‘BA’ :OS/2 Bitmap Array ‘CI’ :OS/2 Color Icon ‘CP’ :OS/2 Color Pointer ‘IC’ : OS/2 Icon ‘PT’ :OS/2 Pointer 用字节表示的整个文件的大小 保留,设置为0

完整word版,LSB算法实现

完整word版,LSB算法实现

LSB算法实现实验报告一、实验环境1、计算机一台;2、Windows XP操作系统、MATLAB7.5二、实验内容与原理LSB(Least Significant Bit)算法是将秘密信息嵌入到载体图像像素值的最低有效位,也称最不显著位,改变这一位置对载体图像的品质影响最小。

LSB算法的基本原理:对空域的LSB做替换,用来替换LSB的序列就是需要加入的水印信息、水印的数字摘要或者由水印生成的伪随机序列。

由于水印信息嵌入的位置是LSB,为了满足水印的不可见性,允许嵌入的水印强度不可能太高。

然而针对空域的各种处理,如游程编码前的预处理,会对不显著分量进行一定的压缩,所以LSB算法对这些操作很敏感。

因此LSB算法最初是用于脆弱性水印的。

LSB算法基本步骤:1、将得到的隐藏有秘密信息的十进制像素值转换为二进制数据;2 、用二进制秘密信息中的每一比特信息替换与之相对应的载体数据的最低有效位;3、将得到的含秘密信息的二进制数据转换为十进制像素值,从而获得含秘密信息的图像。

图1. LSB原理示意图三、实验步骤3.1信息嵌入Picture=imread(‘c:\\test.tif’); %读入载体图像Double_Picture=Picture;Double_Picture=double(Double_Picture);%将图像转换为二进制‘c:\\test.txt’_id=fopen(‘c:\\test.txt’,'r'); %读取秘密信息文件[msg,len]=fread(‘c:\\test.txt’_id,'ubit1');[m,n]=size(Double_Picture);p=1; %p 为秘密信息的位计数器for f2=1:nfor f1=1:mDouble_Picture(f1,f2)=Double_Picture(f1,f2)-mod(Double_Picture(f1,f2),2)+msg(p,1);%将秘密信息按位隐藏入连续的像素中if p==lenbreak;endp=p+1;endif p==lenbreak;endendDouble_Picture=uint8(Double_Picture);imwrite(Double_Picture,‘c:\\result.tif’); %生成秘密信息subplot(121);imshow(Picture);title(' 未嵌入信息的图片');subplot(122);imshow(Double_Picture);title(' 嵌入信息的图片');图2. 嵌入信息前后结果图3.2 信息提取Picture=imread(‘c:\\result.tif’); %读入隐秘信息的图像Picture=double(Picture);[m,n]=size(Picture);frr=fopen(‘c:\\result.txt’,'a');len=8; %设定隐秘信息长度p=1;for f2=1:nfor f1=1:mif bitand(Picture(f1,f2),1)==1%顺序提取图像相应像素LSB 的秘密信息fwrite(frr,1,'bit1');result(p,1)=1;elsefwrite(frr,0,'bit1');result(p,1)=0;endif p==len %判断秘密信息是否读完break;endp=p+1;endif p==lenbreak;endendfclose(frr);图 3 提取结果四、结论基于Matlab 实现了图像的LSB 信息隐藏算法,并讨论了两种图像像素选择算法,通过比较可以发现,使用随机选择算法会将秘密信息均匀地嵌入到整个图像中,增强了秘密信息的不可见性和破解的难度,而顺序选择算法则容易受到视觉攻击。

lsb算法原理

lsb算法原理

lsb算法原理LSB算法原理随着信息技术的快速发展,信息安全越来越成为人们关注的焦点。

为了保护数据隐私,人们开始使用各种加密技术来保护数据。

其中一种常见的加密技术就是隐写术。

隐写术是一种将一种信息嵌入到另一种信息中的技术。

其中一种隐写术就是LSB算法。

LSB算法是一种在数字图像中隐藏秘密信息的方法。

该算法是一种最常见的隐写术之一。

LSB是最低有效位(Least Significant Bit)的缩写,指的是二进制数中最右边的一位。

在LSB算法中,将秘密信息的每一位嵌入到数字图像的最低有效位中。

具体来说,对于一个像素的RGB三个分量,每个分量的值都是一个0到255之间的整数。

将要隐藏的信息转化为二进制数后,将其每一位嵌入到RGB三个分量中的最低有效位中。

这样,每个像素点就可以存储三个二进制数,即三个隐藏的信息位。

如果要隐藏的信息比较长,那么就需要使用多个像素点来存储。

LSB算法的优点是实现简单,不会引起明显的图像失真。

但是,由于嵌入秘密信息后,图像的像素值会发生微小的变化,所以需要注意控制嵌入信息的数量,以免引起可见的图像失真。

此外,LSB算法也比较容易被破解。

因此,在实际应用中,需要结合其他加密技术一起使用。

LSB算法不仅可以用于图像文件中的隐写,也可以用于音频文件和视频文件中的隐写。

对于音频文件和视频文件,嵌入秘密信息的位置可以是每个采样点或每一帧的像素值。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的嵌入位置。

LSB算法是一种常见的隐写术,可以用于数字图像、音频文件和视频文件中的秘密信息隐藏。

但是,由于其安全性不高,需要结合其他加密技术一起使用,以保护数据隐私。

LSB算法的基本原理

LSB算法的基本原理

LSB算法的基本原理LSB(Least Significant Bit)算法是一种将秘密消息隐藏在数字图像中的隐写术算法。

它利用图像中像素的最低有效位(LeastSignificant Bit)来存储秘密消息,这样可以在视觉上不影响图像质量的前提下,实现隐藏和提取秘密消息的功能。

以下是LSB算法的基本原理:1.图像的像素表示:数字图像由一个个像素组成,每个像素都代表图像中的一个点,包含信息的颜色数值。

一般情况下,每个像素都用8比特表示,即一个字节,每个字节有256个可能的颜色值(0-255)。

3.隐藏秘密消息:在隐藏秘密消息之前,首先需要确定秘密消息的大小,然后计算出需要在图像中隐藏的像素数。

一般情况下,隐藏的消息越多,可能造成的视觉上的失真越大。

常用的隐藏策略是用秘密消息的二进制位逐个替换图像像素的最低有效位。

4.隐藏秘密消息的流程:首先,将图像像素的颜色值转化为二进制表示。

然后,将秘密消息的二进制位逐个嵌入到图像像素的最低有效位中。

如果秘密消息有N个二进制位,那么就找到N个图像像素,将图像像素的最低有效位替换为秘密消息的二进制位。

最后,将修改后的像素重新组合为一个新的图像。

5.提取秘密消息:提取秘密消息与隐藏过程相反,首先需要确定秘密消息的大小,然后从图像中读取相同数量的像素,再提取这些像素中的最低有效位,将其组合为二进制消息,最后将二进制消息转化为相应的原始数据。

6.优点和缺点:LSB算法的优点是实现相对简单,不需要改变图像的其他颜色位。

同时,通过调整隐藏消息的数量和位置,可以减小对图像质量的影响,提高算法的安全性。

然而,LSB算法有一定的缺点,比如图像压缩会导致信息的丢失,隐藏消息的容量受到图像大小和可用像素数的限制。

为了提高信息的安全性和抗攻击性,可以使用一些改进的LSB算法,如基于像素对的LSB算法(Pairwise LSB)和随机块替换LSB算法(Randomized Block Substitution)等,在隐藏和提取秘密消息时引入了更多的随机性。

lsb图像信息隐藏课程设计

lsb图像信息隐藏课程设计

lsb图像信息隐藏课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解图像信息隐藏的基本概念,掌握LSB(最低有效位)算法的原理和应用。

2. 学生能描述LSB算法在图像处理和信息安全领域的实际应用场景。

3. 学生能解释LSB算法中涉及的颜色空间转换、图像编码和解码过程。

技能目标:1. 学生能运用LSB算法实现简单的图像信息隐藏,具备基本的图像处理技能。

2. 学生能运用编程工具(如Python等)实现LSB算法,提高实际操作能力。

3. 学生能通过案例分析和实践,学会运用LSB算法解决实际问题。

情感态度价值观目标:1. 学生对图像信息隐藏产生兴趣,提高对信息安全的认识和重视。

2. 学生通过小组合作完成任务,培养团队协作和沟通能力。

3. 学生在学习过程中,培养积极探索、勇于创新的精神。

分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为信息技术课程,旨在让学生了解图像信息隐藏的基本原理和方法,提高信息安全意识。

2. 学生特点:学生为初中生,对新鲜事物充满好奇,具备一定的编程基础和图像处理知识。

3. 教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性,培养实际操作能力和创新精神。

二、教学内容1. 图像信息隐藏概述:介绍图像信息隐藏的基本概念、分类和应用场景,使学生了解LSB算法在图像信息隐藏中的地位和作用。

- 教材章节:第3章 图像信息隐藏技术- 内容:3.1 节 图像信息隐藏的概念及分类;3.2 节 LSB算法简介2. LSB算法原理:讲解LSB算法的基本原理,包括颜色空间转换、图像编码和解码过程。

- 教材章节:第3章 图像信息隐藏技术- 内容:3.3 节 LSB算法原理;3.4 节 颜色空间转换3. LSB算法实现与应用:分析LSB算法在实际应用中的优势和局限,并通过案例讲解其实现过程。

- 教材章节:第3章 图像信息隐藏技术- 内容:3.5 节 LSB算法实现与应用;3.6 节 LSB算法的优势与局限4. 实践操作:安排学生进行LSB算法的实践操作,包括使用编程工具实现LSB 算法、分析实际案例等。

lsb替换算法

lsb替换算法

lsb替换算法摘要:一、替换算法概述1.替换算法定义2.替换算法在加密和解密中的作用二、LSB替换算法原理1.LSB概念介绍2.LSB替换算法的基本思想3.LSB替换算法的操作步骤三、LSB替换算法的应用1.数字图像加密2.文本加密3.数据完整性检查四、LSB替换算法的优缺点分析1.优点a.简单易懂b.加密解密速度快c.实现起来较为容易2.缺点a.容易受到攻击b.密钥管理困难c.破解难度相对较低正文:一、替换算法概述替换算法是密码学中的一种基本技术,主要应用于加密和解密过程。

它通过将明文或密文中的某些字符替换为其他字符,从而达到保护信息的目的。

在密码学中,替换算法常常与其他加密技术,如置换、异或等结合使用,以提高加密强度。

二、LSB替换算法原理LSB(Least Significant Bit,最低有效位)替换算法是一种基于位运算的替换方法。

它通过替换字符中的最低有效位来实现信息的加密和解密。

具体来说,LSB替换算法的基本思想是将明文或密文中每个字符的最低有效位替换为其他位,从而改变字符的值。

这种替换方法可以保证原始信息在加密和解密过程中得到保护。

具体操作步骤如下:1.确定替换规则:根据加密或解密需求,确定替换的位数和替换方法。

例如,可以规定将字符的最低有效位替换为0或1。

2.遍历明文或密文:对明文或密文中的每个字符进行替换操作。

对于每个字符,提取其最低有效位,并根据替换规则进行替换。

3.替换完成后,得到加密后的密文或解密后的明文。

三、LSB替换算法的应用LSB替换算法因其简单易懂、加密解密速度快以及实现起来较为容易等特点,在实际应用中得到了广泛的应用。

以下是一些典型的应用场景:1.数字图像加密:LSB替换算法可以用于数字图像的加密。

通过替换图像中的像素值,可以实现图像的加密和解密。

2.文本加密:在文本加密中,LSB替换算法可以用于替换文本中的字符,以达到保护文本信息的目的。

3.数据完整性检查:LSB替换算法还可以用于数据完整性检查。

本科毕业设计-基于lsb的信息隐藏技术的实现

本科毕业设计-基于lsb的信息隐藏技术的实现

引言信息隐藏将在未来网络中保护信息不受破坏方面起到重要作用,信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中不让对手发觉的一种方法。

信息隐藏的方法有很多种,基于图象的信息隐藏检测技术是隐写分析技术的基础,对于保障网络信息安全和提高信息隐藏算法的安全性具有重要意义。

最低有效位算法LSB(Least significant bit)是一种简单而通用的信息隐藏方法,大部分的多媒体文件(如图像、音频和视频文件等)都可作为LSB算法中的载体。

本文讨论以图像为载体的LSB隐藏算法。

第一章绪论1.1 信息隐藏技术的来源随着互联网的迅速发展,网上提供服务越来越丰富,人们如今可以通过因特网发布自己的作品、重要信息和进行网络贸易等,但是随之而出现的问题也十分严重:如作品侵权更加容易,篡改也更加方便。

计算机和通信网技术的发展与普及,数字音像制品以及其他电子出版物的传播和交易变得越来越便捷,但随之而来的侵权盗版活动也呈日益猖獗之势。

因此如何既充分利用因特网的便利,又能有效地保护知识产权,已受到人们的高度重视。

信息隐藏技术作为网络安全技术的一个重要新兴课题,内容涉及数据隐藏、保密通信、密码学等相关学科领域,作为隐蔽通信和知识产权保护等的主要手段,正得到广泛的研究与应用。

为了打击犯罪,一方面要通过立法来加强对知识产权的保护,另一方面必须要有先进的技术手段来保障法律的实施。

信息隐藏技术以其特有的优势,引起了人们的好奇和关注。

人们首先想到的就是在数字产品中藏入版权信息和产品序列号,某件数字产品中的版权信息表示版权的所有者,它可以作为侵权诉讼中的证据,而为每件产品编配的唯一产品序列号可以用来识别购买者,从而为追查盗版者提供线索。

此外,保密通信、电子商务以及国家安全等方面的应用需求也推动了信息隐藏研究工作的开展。

中国自古就有这样的谚语,叫做“耳听是虚,眼见为实”,“百闻不如一见”,英语中也有“Seeing is believing”的说法。

这些都表明人们往往过分相信自己的眼睛,而这正是信息隐藏技术得以存在和发展的重要基础,在这一研究领域,大量事实告诉人们:眼见不一定为实!1.2信息隐藏技术的发展1.2.1历史上的隐写术现代信息隐藏技术是由古老的隐写术(Steganography)发展而来的,隐写术一词来源于希腊语,其对应的英文意思是“Covered writing”。

LSB算法实现位图图象中的信息隐藏和提取

LSB算法实现位图图象中的信息隐藏和提取

信息安全数字水印作业设计题目LSB算法实现位图图象中的信息隐藏和提取姓名:陈志文陈杭蔡艺军邱榕杰黄莘程__________________________ 学号:2606484 532 531 552 539 ______________________学院:工程技术学院 ___________专业:数字水印 _______年级:2006级________________指导教师:___________________________ (签名)2007 年12 月28 日一、实验原理LSB是L.F.Turner和R.G.van Schyndel等人提出的一种典型的空间域信息隐藏算法。

考虑人视觉上的厄不可见性缺陷,信息一般嵌入到图像最不重要的像素位上,如最低几位。

利用LSB算法可以在8色、16色、256色以及24位真彩色图像中隐藏信息。

对于256色图像,在不考虑压缩的情况下,每个字节存放一个像素点,那么一个像素点至少可以隐藏1位信息,一张640*480像素的256色图像至少可隐藏640*480=307200位(38400字节)的信息。

对于真彩色图像,同样可以按照如上的方法计算可以隐藏的信息量。

二、实验目的通过对LSB算法的编程实现,实现对信息的隐藏和提取。

三、实验环境(1)系统环境:CPU : In ter? Celero n(R) CPU 1.80GHzRAM : 526M(2)开发环境:IDE : Microsoft Visual Studio 2005Language: Microsoft C#四、实验内容在上述系统环境和开发环境中编程实现LSB算法,包括信息的隐藏和提取。

五、程序说明(1)程序运行界面如下图所示:图1信息隐藏界面(2)程序功能说明自动计算最大隐藏信息量并给出提示可以在24位位图中隐藏大小不超过最大隐藏信息量的任意类型文件 自动备份原始图片自动检测伪装图片中是否包含隐藏信息 正确提取出LSB 中的隐藏信息并还原出文件六、实现过程(1) LSBEncrypt 类该类用于实现LSB 的信息嵌入算法,类中各字段及方法说明如下: -字段private string _originalPicPath原始图片路径图2信息提取界面private string _hidinglnfoPath private FileStream _picStream private FileStream _infoStream方法private void HidelnfoLength()输入: 无 输出: 无功能: 将图像的第55至第66字节的LSB 替换为隐藏信息文件的长度private void HidelnfoContent()输入: 无 输出: 无功能: 将隐藏信息以每3个字节写入原始图像从第 67字节开始的每12字节块的LSB 中private byte[] ConvertToBinaryArray(long x) 输入: long x 要转换的长整型数,这个数的大小不会超过2的24次方输出: byte[]二进制表示的字节数组功能: 将长整型数转换为24位二进制表示的字节数组private byte[] ConvertToBinaryArray(byte[] array) 输入: byte[] array 长度为3的字节数组输出: byte[]二进制表示的字节数组功能: 将隐藏信息以每3个字节写入原始图像从第 67字节开始的每12字节块的LSB 中public void ExecuteEncrypt()输入:无 输出:无功能: 执行信息隐藏操作(2) LSBDecrypt 类该类用于实现LSB 的信息提取算法,类中各字段及方法说明如下:1字段隐藏信息路径 原始图片的文件流 隐藏信息的文件流private string _camouflagePicPath private string _infoSavePathprivate FileStream _camouflageStream private FileStream _infoSaveStream■方法private int GetlnfoLength() ;输入:无 输出:int隐藏信息长度功能:从伪装图片的第55至第66字节中提取岀隐藏信息的长度private byte[] ExtractHidingBits(byte[] arr);输入:byte[] arr 长度为12的字节数组,含有隐藏信息 输岀:byte[]从12字节块中提取出的3字节隐藏信息功能:利用位操作提取伪装文件流中每 12字节的LSB 位 public bool ExecuteDecrypt() ;输入:无 输岀:bool执行成功返回true ,失败返回false功能:执行信息提取操作实验小结及思考(1) 程序测试信息隐藏 载体位图图像:桌面\527\527.bmp伪装图片的路径还原岀的隐藏信息的保存路径 伪装图片的文件流还原岀的隐藏信息的文件流七、图3载体图像要隐藏的信息:桌面\527\527.txt图4待隐藏的信息执行信息隐藏算法:图5隐藏信息成功信息隐藏选择伪装图片和还原出的隐藏信息的保存路径:图6信息提取还原出的文本文件test.txt:图7还原出的文件(2) 实验思考在信息隐藏的研究中,主要研究信息隐藏算法与隐蔽通信。

lsb图像信息隐藏课程设计

lsb图像信息隐藏课程设计

lsb图像信息隐藏课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习LSB图像信息隐藏技术,使学生掌握数字图像处理的基本原理,了解LSB隐写技术的实现方法,培养学生运用信息隐藏技术进行图像信息安全的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解数字图像的基本概念,包括图像的表示、图像文件格式等。

(2)掌握LSB隐写技术的基本原理,了解其在本课程中的应用。

(3)熟悉图像加密和信息隐藏的基本方法,了解当前研究热点和发展趋势。

2.技能目标:(1)能够运用LSB隐写技术对图像进行信息隐藏。

(2)能够使用相关工具和软件进行图像处理和信息提取。

(3)具备分析图像信息隐藏效果的能力,能够针对不同场景提出优化策略。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对图像信息安全的重视,提高信息安全意识。

(2)培养学生勇于探索、创新的精神,激发对信息技术领域的兴趣。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.数字图像基础:包括图像的表示、图像文件格式、图像处理基本概念等。

2.LSB隐写技术:介绍LSB隐写技术的原理、实现方法及其在图像信息隐藏中的应用。

3.图像加密与隐藏方法:介绍常见的图像加密和信息隐藏方法,包括对称加密、非对称加密、混沌加密等。

4.图像信息隐藏工具与技术:介绍当前常用的图像信息隐藏工具,如StegTool、Invisible Secrets等,以及如何使用这些工具进行图像信息隐藏和提取。

5.图像信息隐藏效果分析与优化:分析图像信息隐藏的效果,针对不同场景提出优化策略。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师讲解图像信息安全的基本概念、原理和方法。

2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解图像信息隐藏技术的应用。

3.实验法:让学生动手实践,使用相关工具和软件进行图像信息隐藏和提取。

4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验,互相促进。

四、教学资源为实现课程目标,我们将使用以下教学资源:1.教材:《数字图像处理》、《信息安全原理与实践》等。

lsb替换算法

lsb替换算法

lsb替换算法
摘要:
1.LSB 替换算法的概述
2.LSB 替换算法的原理
3.LSB 替换算法的优缺点
4.LSB 替换算法的应用实例
正文:
1.LSB 替换算法的概述
LSB(Least Significant Bit,最低有效位)替换算法是一种常见的数字隐写技术,用于在图像、音频等多媒体文件中隐藏信息。

这种技术通过替换原始文件中最不重要的位(即最低有效位)来实现信息的隐藏,从而在不破坏原始文件外观的情况下实现信息的传递。

2.LSB 替换算法的原理
LSB 替换算法的原理是将秘密信息的每个比特替换到原始文件中数据的最低有效位。

由于最低有效位对原始文件的影响较小,所以这种替换不会对原始文件的质量造成明显的损失。

在接收端,通过相同的算法将隐藏在最低有效位的信息提取出来,从而实现信息的传递。

3.LSB 替换算法的优缺点
LSB 替换算法的优点包括:
(1)隐藏信息的效果较好,不易被察觉;
(2)适用于多种类型的文件,如图像、音频等;
(3)算法简单,实现容易。

缺点包括:
(1)随着信息量的增加,需要的替换次数也增加,可能会影响原始文件的质量;
(2)对抗攻击的能力较弱,容易被恶意攻击者发现并破解。

lsb替换算法 -回复

lsb替换算法 -回复

lsb替换算法-回复LSB替换算法(Least Significant Bit Substitution Algorithm)是一种隐写术算法,用于在数字图像中嵌入秘密信息。

LSB替换算法利用像素中最不重要的位(Least Significant Bit)来隐藏秘密信息,以实现保护隐私和保密通讯的目的。

该算法在数字图像领域具有广泛的应用,包括数字水印、隐写术和版权保护等方面。

首先,LSB替换算法的基本原理是利用数字图像中像素值的二进制表示方式来隐藏秘密信息。

通常情况下,一个像素的值在图像中用8位二进制数表示,即一个像素值的范围是0-255。

LSB替换算法利用图像中每个像素的最低位来存储秘密信息。

由于最低位是最不重要的位,所以修改该位对图像的视觉效果几乎没有影响。

LSB替换算法的嵌入过程如下:1. 载入数字图像:待嵌入秘密信息的数字图像被载入到算法中。

2. 处理秘密信息:将待嵌入的秘密信息进行处理和转换,使其能够被嵌入到图像中。

3. 遍历像素:从图像的第一个像素开始,依次遍历每个像素。

4. 分割像素值:将当前像素的值转换为8位二进制数。

5. 修改最低位:根据秘密信息的比特位,将当前像素的最低位替换为秘密信息的比特位。

6. 更新像素值:将修改后的像素值重新写回图像。

7. 迭代操作:继续遍历图像中的下一个像素,执行步骤4-6,直到所有像素都被处理完毕。

8. 保存嵌入后的图像:处理完所有像素后,将得到一个嵌入了秘密信息的新图像。

LSB替换算法的提取过程如下:1. 载入嵌入后的图像:含有秘密信息的图像被载入到算法中。

2. 遍历像素:从图像的第一个像素开始,依次遍历每个像素。

3. 提取最低位:将当前像素的最低位提取出来,得到一个比特位。

4. 重构秘密信息:将提取的比特位组合成秘密信息。

5. 迭代操作:继续遍历图像中的下一个像素,执行步骤3-4,直到所有像素都被处理完毕。

6. 显示秘密信息:提取出的秘密信息将被显示出来,以供查看和使用。

lsb计算公式

lsb计算公式

lsb计算公式
LSB(Least Significant Bit)计算公式是一种用于计算二进制
数的方法,特别适用于位操作和编程中的一些应用。

LSB计算公式是通过取一个二进制数的最低位(即最右边的位)来计算二进制数的值。

对于一个n位的二进制数,可以使用以下公式计
算其值:
LSB = 2^0 * bit0 + 2^1 * bit1 + 2^2 * bit2 + ... + 2^(n-1) * bit(n-1)
其中,bit0表示二进制数的最低位(即LSB),bit1表示第二低位,以此类推,bit(n-1)表示最高位。

拓展:
LSB计算公式可以用于解析二进制数中的每一位,进行位操作,或者将二进制数转换为十进制数。

在编程中,可以利用该公式来获取或
设置二进制数的特定位的值,进行位操作(如与、或、异或、位移
等),或者将二进制数转换为十进制数进行计算。

此外,还可以使用LSB公式来解析二进制表示的掩码、权限等信息。

例如,对于二进制数1010,使用LSB公式可以计算其十进制值:LSB = 2^0 * 0 + 2^1 * 1 + 2^2 * 0 + 2^3 * 1 = 0 + 2 + 0 + 8 = 10
因此,二进制数1010的LSB值为10。

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信息隐藏课设
LSB算法实验步骤
隐藏提取及测试
(1)隐藏算法,保存在hide_lsb.m文件中。

function o = hide_lsb(block, data, I)
%function o = hide_lsb(block, data, I)
%block:the minimal ceil to hide
%data:the information
%I:source image
si = size(I);
lend = length(data);
%将图像划分为M*N个小块
N = floor(si(2) / block(2));
M = min(floor(si(1) / block(1)), ceil(lend / N));
o = I;
for i = 0 : M-1
%计算每小块垂直方向起止位置
rst = i * block(1) + 1;
red = (i + 1) * block(1);
for j = 0 : N-1
%计算每小块隐藏的秘密信息的序号
idx = i * N + j + 1;
if idx > lend
break;
end;
%取每小块隐藏的秘密信息
bit = data(idx);
%计算每小块水平方向起止位置
cst = j * block(2) + 1;
ced = (j + 1) * block(2);
%将每小块最低位平面替换为秘密信息
o(rst:red, cst:ced) = bitset(o(rst:red, cst:ced), 1, bit);
end;
end;
(2)提取算法,保存在dh_lsb.m文件中。

function out = dh_lsb(block, I)
%function out = dh_lsb(block, I)
%block:the minimal ceil to dehide
%I:stegoed image
si = size(I);
%将图像划分为M*N个小块
N = floor(si(2) / block(2));
M = floor(si(1) / block(1));
out = [];
%计算比特1判决阈值:即每小块半数以上元素隐藏的是比特1时,判决该小块嵌入的信息为1
thr = ceil((block(1) * block(2) + 1) / 2);
idx = 0;
for i = 0 : M-1
%计算每小块垂直方向起止位置
rst = i * block(1) + 1;
red = (i + 1) * block(1);
for j = 0 : N-1
%计算每小块将要数据的秘密信息的序号
idx = i * N + j + 1;
%计算每小块水平方向起止位置
cst = j * block(2) + 1;
ced = (j + 1) * block(2);
%提取小块最低位平面,统计1比特个数,判决输出秘密信息tmp = sum(sum(bitget(I(rst:red, cst:ced), 1)));
if(tmp >= thr)
out(idx) = 1;
else
out(idx) = 0;
end;
end;
end;
(3)测试脚本,保存在test.m文件中。

fid = 1;
len = 10;
%随机生成要隐藏的秘密信息
d = randsrc(1, len, [0 1]);
block = [3, 3];
[fn, pn] = uigetfile({'*.bmp', 'bmp file(*.bmp)';}, '选择载体');
s = imread(strcat(pn, fn));
ss = size(s);
if(length(ss) >= 3)
I = rgb2gray(s);
else
I = s;
end;
si = size(I);
sN = floor(si(1) / block(1)) * floor(si(2) / block(2));
tN = length(d);
%如果载体图像尺寸不足以隐藏秘密信息,则在垂直方向上复制填充图像if sN < tN
multiple = ceil(tN / sN);
tmp = [];
for i = 1:multiple
tmp = [tmp; I];
end;
I = tmp;
end;
%调用隐藏算法,把隐蔽载体写至硬盘。

stegoed = hide_lsb(block, d, I);
imwrite(stegoed, 'hide.bmp', 'bmp');
[fn, pn] = uigetfile({'*.bmp', 'bmp file(*.bmp)';}, '选择隐蔽载体');
y = imread(strcat(pn, fn));
sy = size(y);
if(length(sy) >= 3)
I = rgb2gray(y);
else
I = y;
end;
%调用提取算法,获得秘密信息。

out = dh_lsb(block, I);
%计算误码率。

len = min(length(d), length(out));
rate = sum(abs(out(1:len) - d(1:len))) / len;
y = 1 - rate;
fprintf(fid, 'LSB :len:%d\t error rate:%f\t error num:%d\n', len, rate, len * rate);运行测试脚本test.m后生成位图文件hide.bmp
图4-1 打开lena.bmp
选择lena.bmp,生成的图片hide.bmp。

lena.bmp hide.bmp
图4-2 生成的hide.bmp
计算峰值信噪比
(1)峰值信噪比的定义
(2)峰值信噪比函数,保存在psnr.m文件中。

function y = psnr(org, stg)
% function y = psnr(org, stg)
y = 0;
sorg = size(org);
sstg = size(stg);
if sorg ~= sstg
fprintf(1, 'org and stg must have same size!\n');
end;
np = sum(sum((org - stg) .^ 2));
y = 10 * log10(max(max(double((org .^ 2)) * sorg(1) * sorg(2) / np)));(3)测试脚本
org=imread('lena.bmp');
stg=imread('hide.bmp');
fprintf(1, 'psnr:%f\n',psnr(org,stg));。

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