信息隐藏实验报告LSB隐写分析

信息隐藏实验报告L S B

隐写分析

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《信息隐藏技术》实验报告

实验3：LSB信息隐藏攻击实验杭州电子科技大学

网络空间安全学院

一、实验目的

1.主要内容

对实验1中信息隐藏后的图像进行隐写分析。

2.基本要求

要求学生能够将没有嵌入信息的图像和隐藏信息的图像区分开来。

二、实验内容及实现过程步骤

1.可视攻击

针对LSB 算法，通过可视攻击进行视觉比较，观察含隐藏信息与不含隐藏信息图像的不同。

原图

嵌入LSB 水印

2.概率分布分析方法（χ2分析）

统计LSB 信息隐藏后，图像的像素灰度值的直方图，结合χ2分布密度函数计算载体含有秘密信息的概率值。

部分分块概率为1，不确定含有秘密信息

大部分分块的概率为1，可以确定含有秘密信息 部分分块概率为1，不确定含有秘密信息 大部分分块的概率为1，可以确定含有秘密信息

三、实验结果分析

计算隐秘分析算法判断结果的错误率：

FP (false positive)：没有嵌入隐藏信息的图像错误地判断为嵌入了隐藏信息

FN (false negative)：嵌入隐藏信息的图像错误地判断为没有嵌入隐藏信息

判断标准：超过半数的分块概率为1，判别为加密

少于半数的分块概率为1，判别为原始图像

FP ：4/9

FN ：0/9

误判原因分析，图像像素值较低

四、实验小结

（包括小组分工，组员各自的贡献点；通过实验得出的结论；对隐写分析加深的理解） 设计算法：邢征宇（卡方分析）

刘煜程（可视攻击） 结果分析：单志晗（FP ）

梁经纬（FN ） 总结： 提取最低有效提取最低有效

1. 能够真正理解两种方法的思想和每一个处理步骤的作用，才能真正写出 matlab 程序并进行结果分析；

2. 8 位的像素值从 0 开始到 255，但是数组的下标从 1 开始到 256，所以像素值的 2i 对应数组下标 2i-1，像素值的 2i+1 对应数组下标 2i，像素值只存在 2i->2i+1 的变换，对应于只存在 2i-1->2i 的下标值变换，在编写代码时需注意此类细节，否则实验结果将大打折扣；

3. 当实验结果与预期的有偏差，不仅仅是检查理解实验有偏差、程序是否正确，而且需要改变不同的实现方法、不同的参数以及利用不同的图像来进行测试和比较，这样才可能更快判断出问题出在哪里，并找到解决办法，而且有的时候不一定是代码有误的问题。

五、代码附录

可视攻击代码略

卡方分析代码：

clear;

im1=imread('');

N=4; %分为4X4块;

K=128; %128X128像素;

BLOCK = zeros(K,K);%存放当前块

r=0;

a=1;

hx=zeros(1,128);

pr=zeros(1,16);

pc=zeros(1,16);

for p=1:N %从1到4循环

for q=1:N %从1到4循环

x=(p-1)*K+1;

y=(q-1)*K+1;

BLOCK=im1(x:x+K-1,y:y+K-1);%取相应元素保存到BLOCK中

[h,x]=imhist(BLOCK); %取当前分块的灰度直方图

for i=1:128

hx(i)=(h(2*i-1)+h(2*i))/2;

if hx(i)~=0

r=r+(h(2*i-1)-hx(i))^2 / hx(i);

end

end

pr(a)=r;

pc(a)=1-chi2pdf(r,127);

a=a+1;

r=0;

end

end

subplot(2,1,1)

plot(pr);

title('r=sum(h2i-h2i*)^2/h2i*');

subplot(2,1,2)

plot(pc);

title('p=1-chi2pdf(r,127)');