基于秘密分割与秘密共享的图像信息加密技术
基于马赛克技术的秘密图像共享
基于马赛克技术的秘密图像共享翟圣云;毛倩;王兵【摘要】在传统的秘密图像共享算法中,通常产生类似噪声的影子图像,极易引起攻击者的注意.针对这一问题,文中根据马赛克技术提出了一种产生有意义的影子图像算法.通过图像相似度的比较,可将秘密图像共享到载体图像中,得到含有秘密图像信息的马赛克图像.然后采用可逆信息隐藏的技术将图像块的位置序列隐藏到马赛克图像中,得到完整的影子图像.通过文中所提算法产生的影子图像,既可避免攻击者的注意又能恢复出无损的秘密图像.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)011【总页数】4页(P166-169)【关键词】秘密图像共享;马赛克技术;直方图平移;可逆信息隐藏【作者】翟圣云;毛倩;王兵【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TP391.41为提高图像及秘密信息的安全性，有时需要将产生的信息进行隐藏。
文献［1］的算法中，在加密之前预留出待隐藏信息的位置，然后再进行图像的加密。
这样容易实现在加密图像中的信息隐藏，并且也能提取出无损的隐藏信息和恢复出无损图像。
文献［2］中将JPEG 比特流加密成适当的有序结构，通过修改加密的比特流来隐藏秘密信息。
在图像中进行信息隐藏会使得图像的PSNR 值降低，因此，产生了多种提高图像PSNR 值的算法。
与其不同，文献［3］通过增强载体图像的对比度来提高图像的视觉效果。
文献［4］提出了一种基于二维残差直方图的可逆数据隐藏算法，通过统计图像中像素对的残差值频率来获得二维的残差直方图，然后对二维残差直方图进行修改来实现信息的隐藏。
Lai 和Tsai 在文献［5］中提出了一种新的秘密图像隐藏算法，根据图像的相似度将秘密图像隐藏到载体图像中。
Lee 和Tsai 在文献［6］中对之前Lai提出的算法做了进一步的改进，在图像分块之后，将秘密图像块与载体图像块进行相似度的比较和颜色的转换，最终将秘密图像转换成载体图像，进一步提高了秘密图像的安全性。
mpc协议书是什么意思
mpc协议书是什么意思MPC协议书是指多方计算协议书，它是一种保护隐私的计算协议，用于在多个参与方之间进行计算而不泄露敏感信息。
MPC协议书通过使用密码学和分布式计算技术，实现了在不暴露私密数据的情况下进行计算的目的。
在本文中，将详细介绍MPC协议书的定义、原理、应用及发展前景。
MPC协议书的定义：MPC是指多方计算，是一种保护个体隐私并进行合作计算的通用协议。
它将计算任务分布到多个参与方之间，通过互相协作完成计算过程，保证了隐私的安全性。
在MPC中，每个参与方只需要输入自己所拥有的数据部分，并得到计算结果，而不会获取其他参与方的私密数据。
MPC协议书的原理：MPC协议书的实现基于秘密共享技术、安全多方计算和零知识证明等密码学技术。
秘密共享技术将输入的数据分成多个部分，并分发给各个参与方，确保每个参与方只拥有自己的数据部分，无法获取其他参与方的数据。
安全多方计算技术则实现了在不泄露私密数据的情况下进行计算的功能，使用零知识证明技术确保计算的正确性。
通过这些技术的结合，MPC协议书实现了隐私安全的多方计算。
MPC协议书的应用：MPC协议书可以应用于各种需要合作计算但又需保护隐私的场景。
例如，在金融领域，各个银行可以使用MPC协议书计算用户信用评分，而不需要共享用户的个人信息。
在医疗领域，不同的研究机构可以使用MPC协议书合作计算疾病发病率等统计数据，而不需要泄露病人的隐私信息。
在电子支付领域，使用MPC协议书可以实现安全的分布式支付，确保交易的隐私和安全。
总之，MPC协议书可以应用于各个领域，使得参与方能够在保护隐私的前提下进行合作计算。
MPC协议书的发展前景：MPC协议书作为一种新兴的计算协议，具有广阔的发展前景。
随着互联网的普及和数据的爆炸性增长，隐私保护成为了一个重要的问题。
MPC协议书作为一种保护隐私的解决方案，将会在各个领域中得到越来越广泛的应用。
同时，随着密码学和分布式计算技术的进一步发展，MPC协议书将不断完善和改进，可以实现更加复杂和高效的计算任务。
主流图像加密技术及其新进展
１ ． １ ． １加 密原理 基于矩 阵变换／ 像素置换 的图像加 密 技术基本原理为 ： 对图像矩阵进行有限次的初等矩阵变换 ，
测数据 ： 监 测 数 据 包 括 电能 量 、 最 大需量 、 瞬 时量、 事 件 记 障 ， 记录故 障情况并 提供 实时报 警 ， 缩短计 量故 障处理 时
ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｅ ｎ ｃ ｒ ｙ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ．
关键 词 ：图像加 密； 混沌加 密； 空域复合
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｉ ｍａ ｇ ｅ ｅ ｎ ｃ ｒ ｙ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｃ ｈ ａ ｏ ｔ ｉ ｃ ｅ ｎ ｃ ｒ ｙ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ３） ０ ４ — ０ ２ １ １ － ０ ２
０ 引 言
功能 ，息
研 究人 员基于 图像 的 近些年来 ， 国内外 关于互联 网技术的研究 已达 到 了一 配套 的加 密方案更贴近图像的特点 ， 特点 及其应 用范围提出 了多种加 密技术。 个 备 受 瞩 目的高 度 ， 人 们 利 用 互 联 网 技 术 可 以 实现 更 多 的 数 据传输 ， 但其终 究属一开 放式 的交流平 台 ， 对网络信 息
录、 误差校验、 谐波、 二 次压 降、 误差报 警等等数据 ： ② 基础 间。通过 汇总 电能表 实负荷下的误差 ， 绘制各类 因素变化
数据 ： 基 础数据主要包括单位 管理信 息、 变 电站信息 、 电能 下 的误差趋 势图 ， 作 出 电能表 的运行状 况评价 。建立现场 表基 本信息等数据 ； 电能计量表计 信息库 ， 为 电能表建 立运行档 案库 ， 为数据 融入 即将到 ３ ． ２ ． ２数据存储平 台：变 电站本地子 站系统 由于 需要 分析提供基础研究 适合智 能 电网需求的功 能， 成 为其有机组成部 分。智 能 电网实现的基 保 存 的数据 量 比较 小 ， 并且 数据 单一 ， 只有 本地 变 电站的 来 的智 能电网， 础是 实时数据 的采集 ， 以及 对庞大 的数据进行 分析 ， 本系 数据 ， 不包括 其他 变 电站 的数据。 ３ ． ３ 系统 运 行 环 境 设 计 系统 运 行 平 台采 用 ＷＩ Ｎ — 统 的实施可 以对后续智 能 电网发展 以及实现 提供有力 的 ５ 结束语
基于Shamir_学术成果的密码学课程思政案例化设计
第３１卷第４期北京电子科技学院学报２０２３年１２月Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．４ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＤｅｃ．２０２３基于Ｓｈａｍｉｒ学术成果的密码学课程思政案例化设计张艳硕㊀黄梅玲㊀肖㊀嵩北京电子科技学院，北京市㊀１０００７０摘㊀要：本文探讨了将Ｓｈａｍｉｒ在密码学领域的成就与密码学思政教育相融合的方法㊂通过理论㊁应用和实践三个层次，综合考虑成果丰富㊁相互联系㊁结合应用㊁不断推进㊁注重实践和深入创新等方面的案例化设计，将思政教育融入学习密码学专业知识㊂这种综合性的教学方法不仅加强了学生对密码学的理解和实际应用能力，还能激发学生的学习兴趣，培养他们解决问题和创新思维能力，同时提升学生综合素质和道德素养㊂关键词：Ｓｈａｍｉｒ；学术成就；密码学；课程思政；教学设计中图分类号：Ｇ４２㊀㊀㊀文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４６４Ｘ（２０２３）４－８９－９９∗㊀基金项目：教育部 信息安全 国家级一流本科专业建设点项目资助和北京２０２１年高等教育教学改革创新重点项目：三纵三横 以 忠诚教育 为核心的课程思政育人模式探索与实践（课题编号：２０２１１００１８００１）∗∗㊀作者简介：张艳硕（１９７９－），男，副教授，博士，硕士生导师，从事密码数学理论研究㊂Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇ＿ｙａｎｓｈｕｏ＠１６３．ｃｏｍ黄梅玲（２０００－），女，硕士研究生，网络空间安全专业㊂Ｅｍａｉｌ：３３５２９９６１０２＠ｑｑ．ｃｏｍ肖嵩（１９７７－），女，教授，博士，美国南加大博士后，北京电子科技学院副校长㊁博士生导师，从事教育教学管理工作㊂Ｅｍａｉｌ：ｘｉａｏｓｏｎｇ＠ｂｅｓｔｉ．ｅｄｕ．ｃｎ引言㊀㊀思政教育是高等教育的重要组成部分，旨在引导和培养学生正确的价值观㊁思想意识和社会责任感㊂它可以培养学生的道德观念，增强公民责任感，加强学生的思想意识和自我认识，为未来的职业和生活做好准备㊂在此背景下，课程思政建设目标尤为关键㊂将课程知识与核心价值观融合，引导学生将知识应用于实践，提升创新能力和社会责任感㊂这种有机结合使学生不仅具备专业知识，还树立正确价值观和社会意识，更好地适应并推动社会的发展㊂在密码学课程中，加入思政教育元素，学生能够了解信息安全的基本概念和原理，提高信息安全意识和保护能力㊂同时，密码学课程培养学生的创新思维和问题解决能力，锻炼分析和推理能力㊂此外，课程还开拓学生的学科视野，了解密码学的发展和应用，增强对科技进步的理解㊂ＡｄｉＳｈａｍｉｒ是密码学领域的著名学者之一，他在ＲＳＡ算法㊁立方攻击㊁Ｓｈａｍｉｒ秘密共享㊁差分密码分析㊁可视密码㊁Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统的破解㊁Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议㊁Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议㊁智力扑克㊁ＴＷＩＲＬ和ＴＷＩＮＫＬＥ因子分解设备等方面做出了杰出的贡献㊂基于Ｓｈａｍｉｒ学术成就的密码学思政教学设计可以激发学生对密码学的兴趣，增强他们对密码学的认知和理解，同时启示学生要积极参与学科的发展和探索㊂通过思政教育引导学生思考密码学的伦理和社会责任，有助于提高学生的综合素质和创新能力，培养他们的分析思维和创新北京电子科技学院学报２０２３年精神，为未来从事信息安全相关工作和科研打下坚实的基础㊂本文将介绍Ｓｈａｍｉｒ在密码学研究中的学术成就，以及如何基于他的学术成就设计密码学思政教学㊂具体来说，本文将分析Ｓｈａｍｉｒ成就的特点，探讨密码学课程思政的一般方法和存在的问题，并基于Ｓｈａｍｉｒ学术成就的密码学思政设计案例，包括理论层次㊁应用层次和实践层次的设计，最后对设计进行分析和总结㊂１㊀Ｓｈａｍｉｒ在密码学学术研究中的主要成就１ １㊀具体成就Ｓｈａｍｉｒ的密码学成就与密码学课程思政建设目标高度契合，两者都强调了价值观㊁创新能力以及实际应用，进而共同促进了学生的综合素质和社会责任感的培养㊂通过深入学习Ｓｈａｍｉｒ在密码学领域的研究成果，学生将能够更深刻地认识密码学在信息安全中的重要性，并在实际应用中充分发挥所学知识，为社会的信息安全和可持续发展作出积极贡献㊂具体而言，在密码学领域，Ｓｈａｍｉｒ涵盖了密码编码㊁密码分析㊁密钥管理和密码应用等多个方面的杰出学术成就㊂这些成就集中展示了他在密码学研究的多方面投入，为密码学的发展贡献了重要的知识和创新㊂以下将对其主要领域进行简要介绍，以凸显他在密码学领域的深远影响㊂（１）密码编码类Ｓｈａｍｉｒ在密码编码领域做出了非常显著的贡献，其成就涉及到了许多方面㊂下面将从ＲＳＡ算法和Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统等方面对他的成就进行简单介绍㊂１）ＲＳＡ算法ＲＳＡ算法［１］［１１］［１２］［１３］［１４］［１５］于１９７８年由ＲｏｎＲｉｖｅｓｔ㊁Ｓｈａｍｉｒ和ＬｅｏｎａｒｄＡｄｌｅｍａｎ在‘通信杂志“（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＡＣＭ）中一篇名为 ＡＭｅｔｈｏｄｆｏｒＯｂｔａｉｎｉｎｇＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｔｕｒｅｓａｎｄＰｕｂｌｉｃ⁃ＫｅｙＣｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍｓ 的论文中提出的㊂ＲＳＡ算法是一种公钥密码体制，广泛应用于加密和数字签名㊂其安全性基于大整数分解的困难性，即将大的合数分解为质数因子㊂通过利用两个大素数之间的数论关系，ＲＳＡ算法生成公钥和私钥㊂它在保护敏感数据的机密性㊁互联网通信和电子商务等领域得到广泛应用㊂同时，它也广泛用于验证数据的真实性和完整性，例如在数字证书和安全协议中进行数字签名㊂２）Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统的破解Ｓｈａｍｉｒ于１９８２年在论文‘ＡｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｔｉｍｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｂｒｅａｋｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｃＭｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎｃｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍ“中提出了一种有效的多项式时间算法，用于破解基本的Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统㊂该算法利用线性规划攻击将背包问题转化为线性规划问题，并通过文氏图算法来求解该问题，从而获得该密码系统的私钥㊂（２）密码分析类Ｓｈａｍｉｒ在密码分析领域做出了显著的贡献，其成就涵盖了多个方面㊂以下简要介绍了他在差分密码分析和立方攻击等方面的成就㊂１）差分密码分析差分密码分析［２］［１１］于１９９１年由ＥｌｉＢｉｈａｍ和Ｓｈａｍｉｒ提出的，相关论文为‘ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＣｒｙｐｔ⁃ａｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＥＳ⁃ｌｉｋｅＣｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍｓ“㊂差分密码分析是一种选择明文攻击，其原理是通过分析两个不同的明文对应的密文的差异，得到某些特定输入和输出之间的差分概率，并利用这些差分概率得到一些密钥候选集合㊂然后通过比较密文和明文的差异，从中筛选出正确的密钥㊂２）立方攻击立方攻击于２００９年由Ｄｉｎｕｒ和Ｓｈａｍｉｒ在欧密会上提出，它是一种对流密码和分组密码的攻击方法㊂该攻击方法通过构造特定的多项式函数，使其与密钥和明文之间存在一定的联系㊂通过观察函数输出的结果，逐步推导出密钥和明文㊃０９㊃第３１卷基于Ｓｈａｍｉｒ学术成果的密码学课程思政案例化设计㊀之间的关系，以实现对密码系统的破解㊂（３）密钥管理类Ｓｈａｍｉｒ在密钥管理领域做出了卓越的贡献，其成就覆盖了多个方面㊂下面简要介绍他在Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案㊁Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议和Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议等方面的成就㊂１）Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案［３］［１１］［１３］［１４］于１９７９年由Ｓｈａｍｉｒ提出㊂该方案被首次发表在了‘Ｃｏｍ⁃ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＡＣＭ“杂志上，题为 如何分享秘密 （Ｈｏｗｔｏｓｈａｒｅａｓｅｃｒｅｔ）㊂Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案是一种分布式加密技术，可以将秘密分割成多个部分，分配给不同的参与者保存，只有当指定数量的参与者协同合作才能重新还原出原始秘密㊂这种技术在分布式系统中有很广泛的应用，如在保险㊁金融和军事等领域中㊂２）Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议［４］［１１］是由ＡｍｏｓＦｉａｔ和Ｓｈａｍｉｒ于１９８６年在‘ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｒｙｐｔｏｌｏｇｙ“杂志中的＂ＨｏｗｔｏＰｒｏｖｅＹｏｕｒｓｅｌｆ：ＰｒａｃｔｉｃａｌＳｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＳｉｇｎａｔｕｒｅＰｒｏｂｌｅｍｓ＂一文中首次提出的㊂该协议基于零知识证明［１４］和交互式证明的思想，使得任何用户能够在没有共享密钥或公钥的情况下向任何其他用户证明他的身份和他的消息的真实性㊂３）Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议［５］于１９８８年由ＵｒｉｅｌＦｅｉｇｅ㊁ＡｍｏｓＦｉａｔ和Ｓｈａｍｉｒ在论文‘Ｚｅｒｏ⁃Ｋｎｏｗｌ⁃ｅｄｇｅＰｒｏｏｆｓｏｆＩｄｅｎｔｉｔｙ“中提出的㊂该协议也是基于零知识证明的身份验证协议，可以验证一个人的身份而不泄露与身份无关的信息㊂Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议在Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议的基础上进行了改进和扩展，引入了剩余类群的零知识证明系统，以提供更高的安全性和可证明性㊂（４）密码应用类Ｓｈａｍｉｒ在密钥应用领域的贡献也覆盖了多个方面㊂下面简要介绍他在可视密码㊁智力扑克㊁ＴＷＩＲＬ和ＴＷＩＮＫＬＥ因子分解设备等方面的成就㊂１）智力扑克智力扑克 ［１１］［１５］的概念于１９７９年由Ｓｈａｍｉｒ㊁Ｒ．Ｒｉｖｅｓｔ和Ｌ．Ａｄｌｅｍａｎ提出㊂这是一个类似于公平硬币抛掷协议的协议，它允许Ａｌ⁃ｉｃｅ和Ｂｏｂ通过电子邮件打扑克㊂智力扑克的目的在于能够使玩家利用虚拟扑克牌通过一条交流渠道来进行扑克牌游戏㊂相较于现实生活中的打牌，智力扑克游戏具有更高的安全性［１５］㊂２）可视密码可视密码（ＶｉｓｕａｌＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）［６］是由Ｍ．Ｎａｏｒ和Ｓｈａｍｉｒ于１９９４年提出的初步想法，旨在解决信息安全中的加密与解密问题㊂１９９５年，在论文‘ＶｉｓｕａｌＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ“中，Ｎａｏｒ和Ｓｈａｍｉｒ详细描述了可视密码的原理和实现方法，并正式命名为 ＶｉｓｕａｌＣｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ ㊂可视密码是一种图像加密技术，将秘密信息分成两份或多份，并将它们隐藏在几张图像中，只有在组合这些图像时，才能看到完整的信息㊂３）ＴＷＩＲＬ和ＴＷＩＮＫＬＥ因子分解设备ＴＷＩＲＬ设备［７］是由Ｓｈａｍｉｒ在２００３年发表的论文‘ＦａｃｔｏｒｉｎｇＬａｒｇｅＮｕｍｂｅｒｓｗｉｔｈｔｈｅＴＷＩＲＬＤｅｖｉｃｅ“中提出的㊂该设备使用了一种基于光学技术的特殊算法，可以加速大素数的因子分解㊂ＴＷＩＮＫＬＥ设备是ＴＷＩＲＬ设备的改进版本，使用了一些新的技术和设计来进一步提高因子分解的速度和效率㊂１ ２㊀成就的特点（１）研究深刻Ｓｈａｍｉｒ在密码学领域的学术成就，涵盖了多个方向，其中包括ＲＳＡ算法㊁Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统的破解㊁差分密码分析和立方攻击等㊂他的研究不仅专注于核心算法和理论的探索，还重视密码学在实际应用场景中的问题解决㊂（２）相互联系Ｓｈａｍｉｒ在密码学的多个方向上进行了研究，㊃１９㊃北京电子科技学院学报２０２３年并且这些方向之间存在相互联系㊂例如，他研究了ＲＳＡ算法和Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统，其中ＲＳＡ算法是基于大质数的分解，而Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌ⁃ｍａｎ密码系统则是基于背包问题㊂在这两个算法中，Ｓｈａｍｉｒ巧妙地运用了数论的概念，并应用了数论方法来解决这些问题㊂另外，Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议和Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议之间也存在相互关联和相互借鉴的关系㊂通过这些研究，Ｓｈａｍｉｒ不仅在不同的密码学领域做出了重要的贡献，同时也展示了这些领域之间的相互联系和交叉应用㊂（３）结合应用Ｓｈａｍｉｒ注重将学术理论应用到实际问题中㊂他提出了多个实用的方案和设备，如Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案㊁ＴＷＩＲＬ和ＴＷＩＮＫＬＥ因子分解设备等㊂这些应用方案不仅仅停留在学术理论层面，而是实际应用到解决实际问题中㊂（４）不断推进Ｓｈａｍｉｒ通过持续改进研究成果，推动了密码学领域的发展㊂他不仅提出了重要的密码学算法和协议，还不断对它们进行改进和优化㊂在ＲＳＡ算法中，他发现了立方攻击，并通过改进密钥长度和加密方式，极大地增加了攻击ＲＳＡ密码的难度㊂此外，他提出的Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案也在实践中持续被优化和扩展，其应用范围也在不断扩大㊂而他的研究还涵盖了对Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统的破解，通过深入研究并发现其弱点，提出了改进方案以增强密码系统的安全性㊂（５）注重实践Ｓｈａｍｉｒ强调实践验证和解决实际问题，通过实践应用，提高了其成果的可靠性和实用性㊂举例来说，智力扑克将密码学和智力游戏概念结合起来，通过实际的游戏体验激发学生的思维能力和创造力，使他们能够将密码学理论应用于实际问题的解决㊂另外，可视密码是一种实际应用密码学的方法，通过使用图形或图像来代替传统的密码字符串，使密码更易记忆和使用㊂（６）深入创新Ｓｈａｍｉｒ在密码学领域进行了深入的创新，并提出了新的攻击方法和解决方案㊂举例来说，他在差分密码分析和立方攻击方面引入了新的理论和算法㊂差分密码分析是一种密码分析方法，用于破解密码系统，而立方攻击则专注于攻击ＲＳＡ算法㊂他的研究对密码分析领域的发展起到了推动作用，通过提出新的攻击方法和改进现有算法，推动了密码学领域知识和技术的拓展㊂２㊀密码学课程思政的常见方法２ １㊀通常做法密码学课程思政是将思政教育与密码学课程相融合的一种教育方式㊂为了实现这一目的，密码学思政课程通常采用以下做法：（１）目前，大多数高校的教学仍采用传统的教师讲授－学生听课的方式㊂教师在教学过程中讲解大量的密码学理论和算法知识，并结合教学内容适时适度地进行价值观引领和品行塑造［１６］，以引导学生理解密码学的社会意义和责任㊂举例来说，在密码学课程中，教师会引导学生认识到密码学对于保障信息安全和维护国家安全的重要性，并培养学生对信息安全和国家安全的责任感㊂通过这样的引导，学生能够深刻理解密码学在社会中的作用，进而增强他们对信息安全和国家安全的重视和责任感㊂（２）在考核标准中加入思政元素㊂举例来说，当前密码学课程通常采用＂平时成绩＋期末成绩＂的方式进行评估㊂在平时成绩部分，教师可以通过选择一些密码学知识点进行扩展，并在课堂上提出思考题供同学们在课后思考和讨论㊂下次课堂时，鼓励学生分享自己的思考和见解，并根据参与情况进行相应的加分㊂同时，可以利用学习通等线上辅助教学平台发布与密码学相关的思政话题，鼓励同学们积极参与，并进行相应的加分㊂而在期末成绩部分，教师也可以在试㊃２９㊃第３１卷基于Ｓｈａｍｉｒ学术成果的密码学课程思政案例化设计㊀题中融入一些思政元素，以考察学生对所学专业课程的思政感悟㊂２ ２㊀存在的问题在将思政教育融入密码学课程的常见方法中，仍然存在一些问题需要我们关注和解决㊂（１）当前大部分高校的教学仍然以讲授为主㊂尽管在教学过程中也融入了一些思政元素，但却缺乏系统的课程思政教学方案㊂这种情况下，许多思政元素往往被生硬地添加进课程中，以迎合教学需求，导致了一种为思政而思政的 贴标签 和 表面文章 的现象［９］㊂同时，由于课程思政建设的目标重点不明确，教学体系不完善，思政元素的挖掘也未达到预期，使得课程思政教学体系变得千篇一律，缺乏针对性［８］㊂（２）课程思政的观念并未真正的融入，结果是教师疲于应付，学生受益较少㊂据权威机构统计，高达６５ ６７％的学生认为专业课与思政教育融合不足［１０］㊂２ ３㊀基于Ｓｈａｍｉｒ学术成就的密码学思政的思路基于Ｓｈａｍｉｒ学术成就的密码学思政思路以学生为中心，强调理论与应用相结合㊂通过具体案例融入Ｓｈａｍｉｒ的学术成就，促进学生在密码学技术的掌握㊁创新能力的培养以及思想素质和综合素质的提高㊂具体而言，可以从理论㊁应用和实践三个层面展开㊂（１）在理论层面，我们可以介绍Ｓｈａｍｉｒ在密码学理论方面的重要贡献㊂他的研究涵盖了ＲＳＡ算法和Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案等方面，并探讨了Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议和Ｆｅｉｇｅ⁃Ｆｉａｔ⁃Ｓｈａｍｉｒ协议的相互关联㊂通过这些具体案例，学生可以了解密码学在不同应用领域的应用，如密码分析和密钥管理，从而加深对密码学基本原理的理解㊂这些理论案例为学生提供了深入研究密码学的机会，使他们能够更好地掌握密码学的核心概念和算法，并为未来的研究和实践奠定坚实的基础㊂（２）在应用层面，我们可以强调Ｓｈａｍｉｒ将学术理论应用到实际问题中，并提出了相关的实用方案和设备㊂举例来说，他提出了ＴＷＩＲＬ和ＴＷＩＮＫＬＥ因子分解设备，并成功地破解了Ｍｅｒｋｌｅ⁃Ｈｅｌｌｍａｎ密码系统㊂通过学习这些应用案例，学生可以更好地理解密码学在实际中的应用，并掌握相应的技术㊂这样的应用实例让学生能够从具体的实践中感受到密码学的实际运用，同时培养他们在密码技术领域中解决问题和创新的能力㊂（３）在实践层面，我们可以探讨智力扑克和可视密码等基于实际场景的密码技术应用㊂通过将密码学与实际场景相结合，学生能够更好地理解密码技术在实际中的应用方式，并培养他们的思维能力和创造力，以及在解决实际问题时运用密码学知识的能力㊂这样的实践性探索能够让学生通过实际操作和实际案例的参与，深化对密码技术的理解，并培养他们在不同场景下应用密码学知识的能力㊂３㊀基于Ｓｈａｍｉｒ学术成就的密码学思政理论层次的案例设计３ １㊀研究深刻激发学生多领域密码学知识的交叉融合Ｓｈａｍｉｒ在密码学领域取得了许多杰出的学术成果，这将激发学生能够在多个领域获取知识，从而有助于他们对密码学领域有更全面的理解㊂学生可以整合不同领域的概念和技术，将数学㊁计算机科学和信息安全等知识应用于密码学的研究和实践中，从而推动跨学科的创新，进行深入交叉融合㊂Ｓｈａｍｉｒ的广泛研究为学生提供了了解多领域密码学知识的机会，其中包括ＲＳＡ算法和Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案等㊂（１）ＲＳＡ算法通过对ＲＳＡ算法的研究，学生能够深入了解公钥密码算法的原理和应用㊂作为密码学中的重要算法之一，ＲＳＡ算法在加密和数字签名㊃３９㊃北京电子科技学院学报２０２３年领域得到广泛应用㊂学生通过学习和研究ＲＳＡ算法，可以掌握公钥密码学的基本概念和算法设计原理，并理解其在实际应用中的安全性和局限性㊂（２）Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案的研究为学生提供了一个跨领域的学习机会㊂该方案用于数据分割和秘密共享，将秘密信息拆分成多个部分，并分发给多个参与方，只有在满足特定条件时才能恢复秘密㊂通过研究Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案，学生不仅可以了解密码学中的分布式系统和多方安全计算等概念，还可以学习与数学㊁计算机科学和信息安全相关的知识㊂通过研究和探索ＲＳＡ算法和Ｓｈａｍｉｒ秘密共享方案等不同领域的密码学问题，学生能够获得更全面和综合的密码学知识，并将其应用于解决实际问题㊂这种多领域的交叉融合学习经验有助于学生开拓视野，培养跨学科的思维和创新能力㊂３ ２㊀相互联系培养学生全面思考和分析密码学问题的能力。
医学影像数据隐私保护的加密与共享策略设计
医学影像数据隐私保护的加密与共享策略设计随着医学影像技术的不断发展，医学影像数据在临床诊断、科研研究以及人工智能医疗等领域中起到了至关重要的作用。
然而，医学影像数据的敏感性使其在传输和共享过程中面临着隐私保护的挑战。
因此，设计合理的加密与共享策略对于保护医学影像数据的隐私具有重要意义。
为了保护医学影像数据的隐私，首先需要采用强大的加密算法对数据进行加密。
加密过程中，可采用对称加密算法和非对称加密算法相结合的方式。
对称加密算法具有加密速度快的优点，但密钥管理较为复杂；非对称加密算法则可以提供更高的安全性，但加解密过程相对较慢。
因此，可以采用非对称加密算法对对称加密算法所使用的密钥进行加密，从而同时保证了安全性和效率。
另外，为了增强医学影像数据的隐私保护能力，可以采用端到端的加密方案。
在传输过程中，数据经过加密后，只有授权用户才能解密和访问。
在此过程中，授权用户的身份验证是非常重要的。
可以通过使用数字证书和双因素身份验证等方式来确保只有合法的用户才能访问医学影像数据。
此外，还可以采用数据切片和分布式存储的方式，将医学影像数据分散存储在不同的服务器上，进一步增加数据被破解的难度。
对于医学影像数据的共享，需要在保护隐私的前提下，提供方便快捷的共享机制。
因此，可以采用基于角色的访问控制（RBAC）机制来管理数据共享的权限。
通过分配不同角色的权限，可以确保只有得到授权的用户可以进行数据共享。
此外，还可以采用数据共享授权的方式，即数据提供方可以在共享数据上设置有效期和访问次数等限制，从而保证数据的安全性和合规性。
在设计医学影像数据的加密与共享策略时，还需要注意数据的完整性和可追溯性。
可采用数字签名和哈希算法，对数据进行摘要和数字签名的方式来确保数据的完整性。
同时，还可以考虑将数据访问和操作的日志进行记录，便于追溯数据在共享过程中的操作和使用情况。
此外，为了满足医学影像数据在不同场景下的共享需求，可以利用数据脱敏技术实现数据的去敏感化共享。
shamir 原理简单介绍 -回复
shamir 原理简单介绍-回复Shamir原理简单介绍Shamir原理是一种常用于信息加密和数据分割的算法。
它最早由以色列数学家Adi Shamir在1979年提出，被广泛应用于密码学和信息安全领域。
Shamir原理通过将信息分割为多个部分，并使用特定的技术将这些部分分发给不同的参与者，从而确保安全性和完整性。
Shamir原理的核心思想是使用多项式插值将信息分割为多个部分，并通过只有收集到足够数量的部分信息才能恢复原始信息。
这种方式确保了如果只有部分信息泄露，黑客或攻击者无法完全恢复原始信息。
Shamir 原理主要应用于分散存储密码学和秘密共享。
在Shamir原理中，首先需要确定一个秘密信息。
然后，通过选择一个秘密分成n份、至少需要k份才能恢复的多项式来进行分割。
这个多项式的常数项就是秘密信息。
Shamir原理的核心就是，只有收集到至少k份分割信息才能恢复原始的秘密信息，而k-1份或更少的信息不能提供任何关于秘密信息的信息。
简单起见，我们以一个具体的例子来解释Shamir原理的运作。
假设我们有一个秘密信息是一个加密文件，我们希望将它分割为5份，而至少需要3份才能还原。
首先，我们需要选择一个阈值k值，这里选择3。
然后，我们选择一个5阶的多项式，并确保在多项式中常数项是我们的秘密文件。
接下来，我们计算这个多项式上的5个点（x，y）。
x的值从1到5，y 的值是多项式在对应x值下的结果。
得到这5个点之后，我们将这5个点分别分发给5个不同的参与者。
没有拿到足够份额的信息，是无法还原出秘密文件的。
在某个时刻，我们需要恢复原始的秘密文件。
假设有3个参与者A、B和C愿意合作。
他们分别提供他们手中的秘密信息。
使用Lagrange插值法，我们可以通过这3份秘密信息计算出多项式的常数项，即原始的秘密文件。
这种计算只需要使用到至少3份秘密信息，而不需要其他2个参与者的参与。
Shamir原理的优点之一是它的灵活性。
我们可以根据需求选择不同的阈值k值和分割信息的份额n。
数字图像加密综述_文昌辞
以，应尽量结合压 缩 编 码 进 行。 ④ 数 据 格 式 不 变。 不 加 密 与 图 像 格 式 密 切 相 关 的 数 据 字 段 ，可 以 尽 量 减 少 明 密 文 对 的 泄 漏 。 另 外 ，在 一 些 应 用 中 需 要 保 持 格 式 兼 容 。
２ 数 字 图 像 加 密 研 究 现 状
目前已有的置乱算 法 大 都 不 改 变 像 素 值，它 们 通 过 对 明 密 文 的 像 素 直 接 进 行 比 对 就 可 能 发 现 置 乱 规 律 ，但 安 全 性 较 低。同时，由于离散数字图像是有限点集，在置乱变换若 干 次 以 后 图 像 终 究 会 回 复 到 初 始 状 态 ，因 此 只 要 知 道 加 密 算 法 ，按 照 密 文 空 间 的 任 意 一 个 状 态 来 进 行 迭 代 ，都 会 在 有 限 步 内 恢 复出明文。 ２．２ 基 于 混 沌 的 加 密
指 出 了 它 们 的 不 足 ，并 探 讨 了 进 一 步 的 研 究 方 向 。
关 键 词 图 像 加 密 ，置 乱 ，混 沌 ，空 间 域 ，变 换 域 中 图 法 分 类 号 ＴＰ３９１ 文 献 标 识 码 Ａ
Ｄｉｇｉｔａｌ混沌系统是非线性的系统，表现出非常复杂的伪随机 性， 符合混淆规则。它对 初 始 条 件 和 控 制 参 数 非 常 敏 感 ，任 何 微 小的初始偏差都会被指数式放大，符合扩散规则。同时，它 又 是确定性的，可由非线性系统的方程、参数和初始条件完全 确 定。因此，初始状态和 少 量 参 数 的 变 化 就 可 以 产 生 满 足 密 码 学基本特征的混沌密码序列，将混沌理论与加密技术相结 合， 可以形成良好的图像加密系统。目前常用于图像加密的混沌 系统有：Ｌｏｇｉｓｔｉｃ混沌映射、Ｃｈｅｂｙｃｈｅｖ映 射、分 段 线 形 混 沌 映 射、Ｃｕｂｉｃ映 射、标 准 映 射 、Ｈｅｎｏｎ 映 射［２］、Ｌｏｒｅｎｚ混 沌 映 射 、 蔡氏混沌、Ｒｏｓｓｌｅｒ混沌系统、二 维 Ｓｉｎａｉ映 射、Ｃｈｅｎ’ｓ混 沌 系 统等。
基于魔盾--密文域可逆信息隐藏算法在图像秘密共享中的应用
基于魔盾--密文域可逆信息隐藏算法在图像秘密共享中的应用摘要：为增强当前密文域可逆信息隐藏算法中携密密文图像的容错性与抗灾性，以解决遭受攻击或损坏时无法重构原始图像和提取秘密信息的问题，本文研究一种基于图像秘密共享的算法。
首先，将加密图像划分为n份大小相同的携密密文图像。
在划分过程中，利用拉格朗日插值多项式中的随机量作为冗余信息，并建立了秘密信息与多项式各项系数之间的映射关系。
这样，在可逆嵌入过程中，通过修改加密过程的内置参数，实现了秘密信息的嵌入。
当收集到k份携密密文图像时，可以无损地恢复原始图像并提取秘密信息。
这种算法不仅增强了携密密文图像的容错性与抗灾性，而且在不降低秘密共享安全性的基础上，提高了算法的嵌入容量。
因此，它能够确保载体图像和秘密信息的安全性。
关键词：网络空间安全；密码学；可逆信息隐藏；密文域引言：近年来，随着云环境下信息安全与隐私保护要求的提升，对于在密文数据中进行信息管理和隐蔽通信的需求也逐渐增加。
密文域可逆信息隐藏（RDH-ED）作为信息隐藏技术的重要分支，具有在密文数据中嵌入秘密信息并无损地恢复原始数据的能力。
将密文域信息处理技术与信息隐藏技术相结合，既能实现信息加密保护，又能传递秘密信息，因此受到广泛关注。
目前，RDH-ED算法主要分为三类：基于加密后生成冗余（VRAE）、基于加密前生成冗余（VRBE）和基于加密过程冗余（VRIE）的密文域嵌入方案。
VRAE算法通过密文无损压缩或同态加密技术生成冗余，但存在嵌入率低和可分离性差的问题。
改进方法包括基于流密码加密和可分离的嵌入算法，它们提高了嵌入率和可分离性。
另外，VRBE利用加密前的预处理生成冗余，但要求图像所有者执行相关操作，应用受限。
VRIE则通过发掘加密过程中的冗余信息制定嵌入策略。
现有的RDH-ED算法主要利用载体图像的冗余进行秘密信息的嵌入，但受到原始载体的限制。
此外，当携密密文受到攻击或损坏时，无法准确提取嵌入信息和无损地恢复原始图像。
基于秘密共享技术的电子取证方案：具有签名功能的研究
基于秘密共享技术的电子取证方案：具有签名功能的研究随着科技的不断发展，计算机和网络已经成为人们生活中必不可少的一部分。
然而，网络安全问题也日益突出，电子证据的获取和保护成为越来越重要的任务。
在电子取证领域，秘密共享技术是一种可靠的数据分享和保护方法，同时签名技术也是保障数据完整性和可靠性的关键技术。
本文将探讨一种基于秘密共享技术的电子取证方案，该方案具有签名功能，能够有效提高电子证据的安全性和可靠性。
一、秘密共享技术概述1.可靠性和安全性：当共享的秘密数据中的一小部分被损坏或丢失时，仍然可以通过其他部分的秘密数据恢复出完整的秘密。
2.无需可信第三方：与其他分布式密码系统不同，秘密共享技术无需可信第三方，各个共享者之间可以直接进行通信和共享秘密。
3.可扩展性：秘密共享技术可以很容易地扩展到大规模的共享系统，每个共享者只需要存储和维护自己的一部分秘密数据。
二、签名技术概述签名技术是一种能够对数据进行验证和认证的技术，可以确保数据的完整性和真实性。
数字签名技术是基于公钥密码学的，包括签名和签名验证两个过程。
签名过程是将消息通过私钥加密签名，签名验证过程是利用公钥对签名进行验证，验证签名的正确性和消息的完整性。
三、基于秘密共享技术的电子取证方案1.数据采集：需要对电子证据进行采集，包括文件、日志、网络数据等，并将这些数据进行打包压缩，待处理的数据包。
2.秘密分割：将待处理的数据包分成多个部分，并将这些部分分别存储在不同的地点或由不同的人持有。
这里可以使用(t,n)门限方案，即将数据分成t个部分，只要有t-1个部分的秘密数据就可以恢复出完整的数据。
3.签名：对每个数据包的部分进行签名，签名数据。
签名数据的可以使用私钥对数据包的部分进行加密，签名。
4.签名共享：将的签名数据进行秘密共享，即将签名数据分成多个部分，并与对应的秘密数据部分一起存储在不同的地点或由不同的人持有。
5.数据恢复和验证：当需要对电子证据进行验证时，可以收集到足够的秘密数据和签名数据，通过秘密共享技术恢复出完整的数据包，并使用公钥对签名进行验证，验证数据的完整性和真实性。
图像信息隐藏技术.
图像信息隐藏技术.《图像信息隐藏技术》在当今数字化的时代，信息的安全和保护变得至关重要。
图像作为一种常见的信息载体，其蕴含的信息可能具有极高的价值和敏感性。
为了在不引起他人注意的情况下保护这些信息，图像信息隐藏技术应运而生。
图像信息隐藏技术，简单来说，就是将需要保密的信息嵌入到看似普通的图像中，使得嵌入的信息在不影响图像视觉效果的前提下，能够被安全地传输和存储。
这种技术具有广泛的应用场景，比如军事通信、版权保护、身份认证等领域。
想象一下，在军事行动中，重要的作战指令可以巧妙地隐藏在一张看似平常的风景图片中，然后通过公开的网络渠道进行传输，而敌方即使截获了这张图片，也很难察觉到其中隐藏的机密信息。
又或者在版权保护方面，作者可以将自己的版权标识和相关信息嵌入到作品的图像中，从而有效地证明作品的归属和原创性。
实现图像信息隐藏的方法多种多样。
其中一种常见的方法是基于空间域的隐藏技术。
这种方法直接在图像的像素值上进行操作，通过对像素值的微小修改来嵌入信息。
例如，可以选择图像中不太引人注意的区域，如纹理复杂的部分，对像素的亮度或颜色值进行微调。
不过，这种方法的缺点是容易受到图像处理操作的影响，比如压缩、裁剪等，可能导致隐藏信息的丢失或损坏。
另一种方法是基于变换域的隐藏技术。
常见的变换域包括离散余弦变换（DCT）、离散小波变换（DWT）等。
在这些变换域中，图像的能量通常集中在少数几个系数上，通过对这些系数进行适当的修改来嵌入信息，可以提高隐藏信息的鲁棒性和不可感知性。
不可感知性是图像信息隐藏技术中的一个关键指标。
它意味着嵌入的信息不会对原始图像的视觉质量产生明显的影响，使得观察者无法察觉到图像中隐藏了额外的信息。
为了实现良好的不可感知性，需要在嵌入信息的强度和对图像质量的影响之间进行精细的权衡。
如果嵌入的信息过多或过强，可能会导致图像出现明显的失真、噪声等，从而引起他人的怀疑。
除了不可感知性，鲁棒性也是图像信息隐藏技术的重要特性之一。
现代图像置乱程度衡量方法综述
于秘 密 分割 和秘 密共享 的 图像 加 密技 术 ； 二 类 是 第 基 于伪 随机 序 列 的加 密 技 术 ； 三类 基 于 ＳＡ 第 Ｃ Ｎ语 言 的加密 技术 ； 四类是 基 于 “ 钥 图 像 ” 第 密 的加 密技 术 ； 五类 是 基 于 四叉 树 编 码 及 Ｓ Ａ 第 Ｃ Ｎ语 言 的 加 密 技术 ； 第六 类是 基 于图像矢 量 量化 （ Ｑ 压 缩 编码 技 Ｖ ） 术及 商业 密码 加密 技术 ； 七 类 是 基 于 混沌 的 图像 第 加密技 术 ； 第八 类是 基 于矩 阵变 换像 素 置换 的加 密
ｌｏ ｉ ｈ ｒ ｓｍｍａｉｅ ｉ ｔ ｖ ｌｓ ｅ ． Ｔ ｅ ｌ ｉｔｏ ｕ ｅ ｉ ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｎ ｄ ｈ ｅｒ ａ ｖ ｎａ ｅ ａｅ ａｇ ｒｔｍｓ ａｅ ｕ ｒｚ ｄ ｎｏ ｆ ｅ ｃａ ｓ ｓ ｈ ｙ ａｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｈ ｓ ａ ｅ ａ ｔ ｉ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｒ ｉ
密 钥 的网络窃 听者 是不 可 识 别 的 （ 非进 行 了有 效 除
技术。虽然图像加密算法有很多， 但不 管什 么样的 算法 ， 其加 密 的本 质都 是对 图像 进行 像 素位 置 及 灰
度值 的置 乱 ， 使 一 幅给定 的 图像 变成 一 幅杂 乱 无 可
破译 ）进而可以有效地保护传输 中的图像数据 。 ， 图像 是二维 或 三维 的 ， 且 与 一般 的文 本数 据 并 相 比， 图像数据信息量大且数据之间具有很高的相 关度。为适应图像 数据 的这些特点， 提高 图像加密 的效 率和安 全性 ， 近年 来发 展 了多种 图像 加密技 术 。 常用 的 图像 加 密技 术 可 分 为 ６大 类 ， 一类 是 基 ｊ第
．
ｍｅｈ ｄ ｈｎｋ ｈｅ 他 ｏ ｉｈ ｓ ｆｔ ｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｒｓｓ ｉ ｄ ｆ ｔｅ ａｔｃ ｓ ￣ Ｂ ｅ ｓ ｒｍｂ ｉｇ ｄ ｇｅ ｓ ａ ｔ ｏ ｓ ｔｉ ｔ ｙ ａ ｆ ｈ ａｅｉ ｎ ａ ｅ ｉｔｋ ｎ ｓ ｏ ｔａ ｋ ． ｇ ｅ ｈ ． ｃａ ｌｎ ｅ ｒｅ ｉ ｇ
电子档案中数字图像加密技术探究
电子档案中数字图像加密技术探究摘要电子档案中的数字图像技术所占的比重是非常大的。
一些涉密档案必须要严密存储，那么加密就是最主要的方式。
本文通过对数字图像特点的分析，说明了对数字图像加密的方法。
关键词电子档案；加密；数字图像中图分类号tp309 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）48-0183-02随着电子技术的不断发展，档案的信息化建设得到快速的推进。
电子档案的保存量是非常大的。
而且由扫描仪或者数码相机扫描得到的电子数字图像档案也在不断增加。
出于保密的需要，在对电子档案进行存储之前进行加密是很重要的。
对数字图像档案的加密和解密技术的研究对档案信息化有很重要的意义。
1 数字图像加密技术的背景知识一幅二维平面图像可用一个二元函数i=f（x,y）来表示，（x,y）表示二维空间坐标系中一个坐标点的位置，则f（x,y）代表图像在这一点的灰度值，与图像在这一点的亮度相对应。
并且图像的亮度值是有限的，因而函数i=f（x,y）也是有界的。
在图像数字化之后，i=f（x,y）则相应于一个矩阵，矩阵元素所在的行与列就是图像显示在计算机屏幕上诸像素点的坐标，元素的数值就是该像素的灰度（通常有256等级，用整数0~255表示）。
2 数字图像加密技术的特点1）数字图像由于数据量比较大，用现有的加密技术需要的时间比较长，而且对计算机的内存量要求比较大；2）数字图像所需的频带比较宽，要求对频带压缩技术比较高；3）由于数字图像里各个像素的关联性比较大，因此信息的冗余度也很大；4）数字图像会有一定程度的失真度。
3 数字图像加密的技术分类3.1 密码体制的加密技术现代密码技术对一维数字的信号安全保密工作提供了很好的基础，因为数字图像最后都要转化成一维二进制的数据进行传输，所以密码体制的加密技术可以应用在图像文件的加密上。
现代密码体制大致上可以分为两大类：第一类是私钥的密码体制，例如aes、des。
第二类是公钥的密码体制，例如e1gamm、rsa。
基于云计算的图像加密与隐私保护研究
基于云计算的图像加密与隐私保护研究图像加密是一项重要的技术，可以帮助保护图像的隐私和保密性。
随着云计算技术的快速发展，基于云计算的图像加密和隐私保护研究也成为了热门的研究领域。
本文将探讨基于云计算的图像加密和隐私保护的相关研究。
首先，我们来了解一下云计算的基本概念。
云计算是指通过互联网将计算和存储资源提供给用户的一种计算模式。
它提供了便捷的数据存储和处理能力，但同时也引发了隐私和安全性的担忧。
图像加密和隐私保护正是为了解决这些隐私和安全性问题而展开的研究。
在基于云计算的图像加密中，保证图像数据的机密性是一项重要的任务。
传统的图像加密方法通常采用对称加密算法，将图像像素转换为密文，需要使用密钥来进行加密和解密操作。
然而，这种方法在云计算环境下可能存在一些安全风险，例如密钥管理和密钥分发可能会面临攻击的风险。
为了解决这些问题，研究人员提出了许多基于云计算的图像加密方案。
其中一种常见的方法是使用属性加密技术。
属性加密是一种将访问权限与属性相关联的加密方法，可以灵活地控制数据的访问权限。
在基于云计算的图像加密中，可以将图像属性与密钥相关联，只有满足一定属性条件的用户才能够解密图像。
这种方法能够更好地保护图像的隐私和机密性。
此外，还有一些基于云计算的图像加密方案采用混淆技术。
混淆是一种将图像转换为看似无用的数据或噪声的技术。
在基于云计算的图像加密中，可以使用混淆技术将图像内容进行转换，使得只有具备特定解密算法的用户才能够还原出原始图像。
这种方法能够在一定程度上隐藏图像的内容，提高图像的隐私性。
除了图像加密，图像隐私保护也是基于云计算的重要研究内容之一。
在云计算环境下，用户的图像数据通常需要上传至云服务器进行存储和处理，这可能会泄露用户的隐私信息。
因此，图像隐私保护的研究旨在找到合适的方法来保护用户的隐私信息。
一种常见的方法是基于隐写技术的图像隐私保护。
隐写是一种将隐秘信息嵌入到覆盖物（如图像）中的技术。
在基于云计算的图像隐私保护中，可以使用隐写技术将用户的隐私信息嵌入到图像中，以保护用户的隐私。
图像加密技术
基于密码学的图像加密技术综述摘要：Internet技术的发展，人们对通信隐私和信息安全技术越来越重视．综述了图像加密技术的进展状况，对其中的若干图像加密技术，如图像像素置乱技术、基于秘密分割和秘密共享的图像加密技术、基于现代密码学体制的图像加密技术以及基于混沌动力学体制的图像加密技术的原理、特点可算法实现都做了阐述，并对这些图像加密技术做了分析与比较，指出了它们各自的优缺点和应用局限性．并讨论了今后的发展方向．英文摘要：Development of Internet technology, people communicate privacy and information security technology more and more attention. Overview of the progress of image encryption technology, on which the number of image encryption technology, such as image pixel scrambling technology, based on a secret shared secret image segmentation and encryption technology, cryptography system based on modern technology and image encryption system based on chaotic dynamics the principle of image encryption technology, the characteristics can be described algorithm have done, and Liu made these images encryption technology analysis and comparison, pointing out their advantages and disadvantages and application limitations. And discussed the future direction of development.关键词：图像加密，像素置乱，秘密分享，密码学，混沌加密英文关键词：Image encryption, scrambling pixels, secret sharing, cryptography, chaotic encryption引言随着1nlernet技术的飞速发展．为信息的网络传播开辟了道路，很多信息都可以迅速方便地在网发布和传输，但这同时也带来了信息安全的隐患题．具统计，全世界几乎每20秒钟就有一起黑客入侵事件发生．现在，信息安全技术不但关系到个人通信的隐私问题，关系到一个企业的商业机密和企业的生存问题(仅美国每年由于信息安全问题所造成的经济损失就超过1000亿美元)，而且也关系到-个国家的安全问题．因此，信息安全技术正越来越受到全社会的普遍关注．由于图像信息形象、生动，因而被人类广为利用，成为人类表达信息的重要手段之一．现在，图像数据的拥有者可以在Internet上发布和拍卖他所拥有的图像数据，这种方式不但方便快捷，不受地域限制。
数字图像混沌加密技术研究
将数字图像转化为数据流．用现代密码体制来进行加密的
而 可 以有 效 地 保护 传输 中 的 图像 数据 混 沌 加 密 ． 为新 必的 加 数 字 图 像 加 密 方 面 的 应 用 已 经 进 行 了 许 多 研 究 。 １９ 作 ９ ７年 ．
密 技术 。 图像 加 密 领域 有 着 广 泛 的应 用 ， 文 重点 研 究 数 字 图 Ｆ ｄ ｃ 在 本 ｆ ｆ ｈ首 次 提 出 了 基 于 混 沌 的 图像 加 密思 想 『， ， １９ ｉｉ ２３ 在 ９ ８年 ． １ 像 混沌 加 密 技 术 Ｆ ｄｅ ｉｉ ｆ ｆ ｈ叉 发表 了一 篇 基 于 二 维 混 沌 映射 的 图像 加 密 方 案 『 ， ４ 在 １ ２ 数 字 图 像 加密 技 术 ． 该 方 案 中 ．ｆ ｆ ｈ首 先 使 用 二 维 的 Ｂ ｋｒ 射进 行像 素位 置 的 Ｆｄｅ ｉｉ ａｅ 映 图 像 加密 就 是对 图像 进 行 某种 变 换 ．使得 变换 后 图像 与原 变 换 ． 后 又 把该 映射 扩 展 成 三 维 映 射 ． 每 个 像 素 的 值 也 进行 而 对 始图像存在视觉差异 。 从而实现图像加密。 这里的视觉差 异可 以 了变 换 。 最 近 。 ． ． ａ Ｙ Ｂ Ｍ ｏ和 Ｇ Ｃ ｅ ．ｈ ｎ在 Ｆ ｉｒ ｈ方 法 的 基 础 上 ． ｒ ｉ ｄｃ 提 是颜 色 、 度 、 轮 廓 等定 性 或 定 量 的差 异 。 亮 或 出了 一 个 快 速 的 图像 加 密方 案 『，１该 方 案 使 Ⅲ 了 三 维 的 Ｂ ｋｒ ５ ， ６ ａｅ 图像 加 密 的 方法 主 要有 以下 几 种ｎ１ ： 映 射 ．结 果 显 示 其 加 密 速度 是 原 来 的 ２ ３倍 ．安 全 性 也 有所 提 — ２１ 值 变换 的 图像 加 密 技 术 ．数 高 在 国 内 。 也有 许 多 学 者 在做 这 方 面 的 研究 ， 取 得 了一 定 的 并 这 种加 密 技 术是 将 其 作 为普 通 的 数据 流来 进 行 加 密 这 种 成果 方 法主 要 包括 两大 类： ３ ． 字 图像 混 沌 加 橱 技术 的基 本 方 法 及 模 型 ２数 … 基 于秘 密 分割 与秘 密 共 享 的加 密 技 术 ： 基 于 ？ 的数 字 图 像 加 密 主要 是 借 助 于混 沌 系 统 的优 良特 昆沌 秘 密 分割 即 是指 将 原 始 图 像 数据 按某 种算 法进 行 分 割 并 将 性 ， 将 其 应 Ｊ 于第 ２节 所 讲 的 图像 加 密 技 术 之 中 。 面 是 现今 而 ＿ ｝ Ｊ 下 其交给不同的人来进行保存 ．接收端需要保存秘密 的人共 参 常 用 的 混沌 用 于 数 字 图像 加 密 的几 种 基 本 方 法 ： 与 才能 恢 复 图像 １ 混 沌 掩 盖 ： 混 沌 序 列 作 为 伪 随 机 序 列 ｘｎ， 图像 数据 ． 将 （） 对 秘 密共 享 就 是 把 密 钥 分 解 成 ｎ个 子 密 钥 ．接 收 方 至 少有 ｋ ｓ ）一般为像 素值 ） （（ ｎ 进行掩盖 ， 形成掩盖信 号 ｓ（ 。 接收端去 ｘｎ 在 ） ｆ≤ｋ ｎ个子密钥结合才能恢 复密钥。 １ ＜） 这种算法优点在于个别子 除 混 沌信 号 ， 恢复 信 息 。 完成 解 密 。 般 掩 盖 方 式有 以下 几 种『１ 一 ７： 密钥 丢 失 不 至 于影 响 密钥 恢 复 和 泄露 ｓ（）ｓ ）ｘｎ； ｘ ＝ （ ＋（） ｎ ｎ ｆ１ 于现 代 密码 体 制 的加 密技 术 ： ２基 ｓ（）ｓ ） ｎ； ｘ ＝（ｘ ） ｎ ｎ（
图像处理应用实例ppt课件
（3）图像增强 使用膨胀算法，使与白色象素连接的背景
点(黑色象素)合并到目标象素中，结果是使白象 素区域增大，空洞缩小。
（4）车牌区域检测
车牌区域检测就是利用车牌字符垂直边缘紧 密连接的特征来检测的。
（5）颜色分析 颜色分析就是根据待定车牌区域的颜色信息判断车牌
Him=0如果Im
e e e d d 0 i (0 ) (r0 )2 / 2 (0 )2 / 2
不同尺寸；256－Byte
(4) 匹配
1 2048
HD 2048
Aj Bj
j 1
循环策略：旋转校正
☆ 国际上影响最大、识别率很高
2、多通道Gabor滤波器方法
特点：用多通道Gabor滤波器或小波滤波器形成多幅不同频 率的图像；计算每幅图像的均值与方差；由欧氏距离进行 判决识别。
4. 易接受性。
可以不与人体接触，甚至能够在人们没有觉察的情况 下把虹膜图像拍摄下来。
虹膜识别技术的基本原理
图
虹
特
像
膜
征
获
定
提
取
位
取
特 征 数 据 库
识
别
识别 或
认
认证
证 结
果
虹膜定位
1. Daugman定位方法
max (r,x0, y0)
G
(r)
*
r
r,
x0
,
y0
I(x, y) ds
2r
缺点：最优化求解易陷于局部极值点； 如果全空间搜索，时间开销很大
缺点：阈值选取；耗时长 优点：对瞳孔定位时，稳定性较好
尺度校正
x(r, ) (1 r)xp ( ) rxs ( ) y(r, ) (1 r) yp ( ) rys ( )
图像加密技术的开题报告
燕山大学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：图像加密技术的 JAVA实现学院（系）：里仁学院年级专业：08自动化2班学生姓名：杨合如指导教师：刘剑鸣完成日期：一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义（一）本课题国内外研究动态数字图像加密源于早期的经典加密理论，其目的是隐藏图像本身的真实信息，使窃取者或无关人员，在收到加密消息后无法获得原始图像，而接收方，则可用预先约定的密钥和解密方法，方便地把收到的加密信息解密出来。
图像加密主要有以下几种方法：基于矩阵变换/像素置换的图像加密算法、基于密钥分割与秘密共享的图像加密算法、基于现代密码体制的图像加密算法和基于混沌理论的图像加密算法。
下面简要阐述它们各自加密算法的原理、特点，分析各种算法的优缺点及发展趋势。
（1）基于矩阵变换／像素置换的图像加密技术基于矩阵变换/像素置换的图像加密技术，基于Arnold变换的系列置乱方法，可以等效为对图像矩阵进行有限步地初等矩阵变换，从而打乱图像像素的排列位置。
但初等矩阵变换是一种线性变换，其保密性不高。
基于Arnold 变换的加密算法和基于幻方的加密算法是不能公开的，这是因为加密算法和秘钥没有有效地分开，这和现代密码体制的要求是不相容的，即它不符合Kerckhoffs准则，而属于古典密码体制的范畴。
在实际应用中应该加以适当的改进，有两种方法：一是使这类加密算法的保密性提高；二是要使这类加密算法符合Kerckhoffs准则，适应现代密码学的要求。
另外，基于Arnold 变换的图像加密算法含有其动力学系统的庞加莱回复特性，而幻方矩阵也是由有限域上的元素所组成的，因而都容易受到唯密文迭代攻击，因而从根本上来说这类算法是不能公开的。
从加密算法不能公开、秘密不是完全依赖密钥这一点来看，这类加密算法是属于被淘汰之列的，除非它们能和其它的加密算法有效地结合，从而符合现代加密体制的规范。
（2）基于秘密分割与秘密共享的图像加密基于秘密共享的加密算法是基于Shamir在1979年提出的密钥分存的概念。
一种基于Logistic与Henon混沌系统的彩色图像加密方法
在 Ｈｅｏ ｎｎ映射 中， 含有 两个 参数 ａ和 ｂ 可 以取 一个 参 数 ，
为 常数 ， 另一个参 数作为 变量进行 迭代 ， 把 这样可 以得到类似 于 Ｌｇ ｔ ｏｉ ｉ ｓｃ映射 的分 岔 ， 也是经 历 了一 系列 的倍 周期分 岔而达
近年来 ，随着 网络通信技 术特别是 Ｉｔｒｅ 的快 速发展 ， ｎｅ ｔ ｎ
信息安全正越来越受 到普 遍关注。例如对数字 图像而言 ， 在传
沌 具有各态历 经 的遍历 性 ， 混沌 系统可 以在特 定范 围内 ， 自 按 身规 律不重复地遍历 所有状态 。
ｏｉ ｔ Ｌｇｓｃ映射 是 一 个 典 型 的非 线 性 混 沌 方 程 ，它 起 源 于一 ｉ
而在长期 内却不可预测 ， 因此与确定解 和随机解都不 同。混沌 有 着 自己独有 的遍历 性 、 有界 性 、 内随机性 和普适 性 等特征 。 例 如混沌具有对初 值的敏感依 赖性 ，只要 初始条件 稍有差别 或有 微小的扰动 ， 就会使 系统 的最终状 态 出现很 大 的差异 ； 混
一 。将 １ ９＋ ， ０ ， ． ３ １０作为 Ｈ ｎｎ ｅ ｏ
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ９ ２ １－ １ ０ 基金项 目 ： 广东省 自然科学基金 资助项 目（０ ５ ３ ）广东省教 育部 产学研结合资助项 目（ ９ ３ ０ ３ ） ７ ０ ８３ ； ０００３９ 。 作者简 介 ： 翎（ ９ ８ ）女 ， 陈 １ ６ ～ ， 四川成都人 ， 工程师 ， 研究方 向 ： 电路与 系统 ； 中良（ ９ ６ ）男 ， 潘 １ ６ 一 ， 重庆市人 ， 教授 ， 士 ， 博 研究方 向： 电路与系统 。
基于图像混合的图像信息隐藏算法设计及实现开题报告
本科毕业设计（论文）开题报告题目名称：基于图像混合的图像信息隐藏算法设计及实现一、选题背景、研究意义及文献综述1、选题背景：信息网络的迅速发展，信息的传播和获取变得方便而快捷。
另外，随着信息传输媒体的数字化进程，信息数据的存取与交换也变成了一个相对简单的过程。
人们可以借助扫描仪、数字相机和调制解调器等电子设备将数字信息传送到世界的各个角落，因而使电子图书馆、在线服务和电子商务等先进的多媒体服务有了十分广阔的前景。
然而，新的技术必然会带来一些新的问题，特别是信息安全方面的问题。
在全球一体化的网络环境下，人们对信息安全的要求会越来越迫切，不管是军事部门、政府机关还是商业公司或个人用户，都在急切地希望能在信息传播的过程中对自己的秘密加以保护。
除此之外，在通过网络或物理介质(凹—ROM)传输数据文件或作品时，往往会遇到个别怀有恶意的个人或团体在没有得到作品版权者许可的情况下任意篡改、拷贝或散发有版权内容的信息，而使版权所有者蒙受经济上或精神上的损失。
加密技术是一种最常用的隐秘通信技术，通过加密密钥，重要信息被加密成密文传输，没有密钥无法解读信息。
但加密技术也存在一定的缺点：在网络传输过程中，加密后的密文通常无法通过某些网络节点，因此造成信息传输的失败；加密技术形成的密文预示了重要信息的存在，从而引起破解者的关注。
信息隐藏技术是将隐秘信息隐藏在其他媒体中，通过载体的传输，实现隐秘信息的传递。
信息隐藏技术与加密技术的最大区别在于信息隐藏技术的载体在外观上与普通载体是一样的，没有表明重要信息的存在。
信息隐藏技术是一种隐秘通信技术，它将隐秘信息嵌入到原始载体中，而外在表现上与原始载体相似，从而实现隐蔽通信。
信息隐藏系统的结构如图1所示。
当信息嵌入到原始载体后，形成了隐秘载体。
信息隐藏的载体很多，包括：文本、图像、音频、视频和DNA微粒等。
为了强化隐藏，还可以引入加密机制。
隐藏载体的信息提取方式有两种：一种是需要原始载体的提取，即通过比较隐秘载体和原始载体来提取隐藏信息；另一种是不需要原始载体的提取，这种方式一般采用统计的方法来提取信息。
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基于秘密分割与秘密共享的图像信息加密技术秘密分割就是把消息分割成许多碎片，每一个碎片本身并不代表什么，但把这些碎片放到一起消息就会重现出来。
这好比是把可口可乐的配方交给多个人来保管，每个人只知道配方的一部分，并且这每一部分没有什么实际意义，但把这些人所保管的配方放在一起就是一个完整的可口可乐的配方。
这种思想用于图像数据的加密上就是在发送端先要把图像数据按某种算法进行分割，并把分割后的图像数据交给不同的人来保存；而在接收端需要保存秘密的人的共同参与才能恢复出原始待传输的图像数据。
为了实现在多个人中分割一秘密图像信息，可以将此图像信息与多个随机位异或成“混合物”。
如在一个Trent将一幅图像信息划分为4部分的例子可按如下协议实现：
(1 ) Trent产生3个随机位串R，S，T，每个随机位串和图像信息M 一样长；
(2 ) Trent用这3个随机位串和M异或得到U：M R S T=U；
(3) Trent将R给Alice，S给Bob，T给Carol，U给Dave；
(4) Alice，Bob，Carol，Dave在一起可以重构待传输的秘密图像信息，R S T U=M。
在这个协议中，Trent作为仲裁人具有绝对的权利。
他知道秘密的全部；他可以把毫无意义的东西分发给某个人，并宣布是秘密的有效部分，并在秘密恢复之前没有人知道这是不是一句谎话。
这个协议存在这样一个问题：如果秘密的一部分丢失了而Trent又不在，就等于把秘密丢失了，而且这种一次一密类型的加密体制是有任何计算能力和资源的个人和部门都无法恢复秘密的。
基于秘密共享的加密算法是基于Shamir在1 9 79年提出的密钥分存的概念，即把密钥K分解为n个子密钥Ki，0≤i<n，并且满足任意k(1≤k<n)个子密钥的结合才能恢复密钥K，而若少于k个子密钥则不能获得密钥K的任何信息，也就是密码学上称之为门陷的技术。
在对图像信息加密的应用中，就是先把图像信息分成n部分，每部分叫做它的影子或共享，这样它们中任何m部分(m≤n)能够用来重构图像信息，即(m，n)门限方案。
之后，在1 994年欧密会上，Naor和Shamir共同提出了二值图像信息的共享方案。
在这种二值图像信息共享方案中，原始图像的每个黑白像素被2个子块所代替，其中每个子块由2×2个黑白像素构成，生成了两幅数据膨胀了的图像，这两幅图像的叠加得到放大4倍且对比度有所降低的原始图像。
Naor和Shamir进一步提出了图视秘密的任意分存方案，其含义是将密图上一个像素(黑或白)按任意指定的若干图像的相应像素的黑白进行分存，所指定的图像称为参考图像。
密钥分存的优点在于个别子密钥的泄露不至于引起密钥的泄露，而个别子密钥的损失也不至于影响密钥的恢复。
算法简单直观，安全性好，具有较好的抗干扰性能。
其缺点是图像数据量发生膨胀，这在图像数据本来就很庞大的情况下给图像的网络传输带来了严重的困难，限制了这种加密算法在实际中的应用。
而且对于采用这种
门限方案的算法其恢复出的图像的对比度会有所下降。