视觉密码的方法研究

• 作 者: 钟官世
• 机 构: 复旦大学
• 出 处: 复旦大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 秘密共享 视觉密码 矩阵构造 随机格 像素扩展 对比度 安全等级 区域渐增

秘密共享是将秘密信息分割存储的一种密码技术,不仅可以防止秘密信息过于集中,而且还能保证秘密的安全性与完整性,降低秘密遗失的风险。而视觉密码是一种新的秘密共享方法,因为具有解密过程简单,无需复杂计算以及很高的安全特性等特点而备受关注。本文主要针对视觉密码中存在的像素扩展问题以及如何提高解密图像对比度的问题完成了三部分的研究工作：1.基于概率选择的彩色无像素扩展的视觉密码方法首先对秘密图像进行分块,为每一个分块构造基础矩阵和扩展矩阵,并且以基于概率选择的方式从这两种矩阵中决定加密矩阵,对分块加密后,利用误差扩散以及基于减小总体感知误差的优化算法来生成和优化分享图像。实验结果表明,本文的方法可以生成具有较高视觉质量的有意义分享图像而且其像素扩展值为1,与其它方法相比具有更好的性能。2.基于随机格的(k,n)视觉密码的对比度优化方法在基于随机格的(k,n)视觉密码方法的基础上进行改进,首先引入最大化对比度的模型,使得在恢复秘密图像时能得到更好的视觉效果,然后从理论上证明了该方法的安全性。实验结果验证了所提出的优化方法符合分享结构为(k,n)的视觉密码的安全要求,而恢复图像的视觉效果及对比度的理论计算结果表明了提出的方法比具有更优越的性能。3.基于随机格的区域渐增视觉密码方法首先对秘密图像进行安全等级的划分,并对划分的每个区域采用不同分享结构的加密处理,即对安全等级为i的区域采用分享结构为(i+1,n+1)的加密处理,然后提出基于叠加的方法和基于拼接的方法来生成分享图像,最后还提出了一种基于环型结构的视觉密码方法,能使得区域渐增视觉密码的应用更多样化。实验结果表明,提出的三种方法都能达到区域渐增的效果,并且较之于其它文献的方法具有较明显的优势。