隐藏在加密JPEG位流中的可分离可逆数据

文章主要讲述了在加密JPEG位流中隐藏可分离可逆数据的一种新技术。本文的作者是Qian Zhenxing、Zhou Hang、Zhang Xinpeng和Weiming Zhang，他们都是IEEE（美国电气和电子工程师协会）的成员。文章已经被接受在未来一期IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing（IEEE关于可靠和安全计算的交易）杂志上发表。 文章提出了一种新的JPEG加密算法，这种算法能够将一个图像加密成更小的尺寸，同时保持与JPEG解码器兼容的格式。当内容所有者将加密的JPEG位流上传到远程服务器后，数据隐藏者可以在不改变位流大小的情况下，向加密的副本中嵌入额外的消息。在接收方，可以使用基于块状伪影的迭代恢复算法无损地重构原始位流。由于消息提取和图像恢复是可分离的，因此拥有嵌入密钥的任何人都可以从标记的加密副本中提取消息。 在云计算和委托计算中，不希望揭示原始信号内容的用户可以将加密的副本发送到远程服务器。服务器必须在加密域中完成信号处理。已经提出了许多针对不同应用的方法，例如压缩加密图像、在密文中进行信号变换、在加密多媒体中进行模式识别、在加密数据集中进行数据搜索等。加密图像中可逆数据隐藏（RDH-EI）是加密域信号处理的另一个主题。 文章的引言部分提到了为了隐私保护，在加密域进行信号处理（SPED）近年来吸引了相当多的研究兴趣。例如，在云计算和委托计算中，不希望揭示原始信号内容的用户可以将加密的副本发送到远程服务器。服务器必须在加密域中完成信号处理。已经提出了许多针对不同应用的方法，例如压缩加密图像、在密文中进行信号变换、在加密多媒体中进行模式识别、在加密数据集中进行数据搜索等。 可逆数据隐藏在加密图像（RDH-EI）允许服务器将附加消息嵌入到加密图像中。加密图像中的可逆数据隐藏（RDH-EI）是SPED的另一个主题。RDH-EI允许服务器在不解密图像的情况下，将额外的消息嵌入到加密图像中。当接收方接收加密图像后，可以提取嵌入的隐藏数据，并且能够无损地恢复出原始图像。这意味着图像的机密性和数据的隐藏可以同时得到保护。 本文提出的技术对于保护图像的隐私和完整性具有重要意义。随着技术的进步，云计算和大数据等应用场景变得越来越普遍。在这些应用场景中，用户可能会上传包含敏感信息的图像到服务器。传统上，保护这些图像通常需要对图像进行加密，但加密后的图像往往无法进行进一步的处理。本文提出的方法可以在保护图像隐私的同时，允许在不泄露原始图像内容的前提下对图像进行处理，如在加密图像中嵌入额外的消息。 实验结果显示，本文提出的方法在分离能力、嵌入容量和安全性方面都优于之前的研究工作。这表明本文提出的方法在实用性方面具有重要的优势。由于其在加密JPEG位流中实现可逆数据隐藏的能力，该技术在信息隐藏和信息安全领域具有广泛的应用前景。 关键词包括可逆数据隐藏、信息隐藏、图像恢复和JPEG加密。这些关键词准确地概括了文章的主要内容和研究方向。这些术语涵盖了数据隐藏和图像加密的各个方面，包括如何安全地处理加密数据，以及如何在保持原始数据完整性的同时隐藏信息。 在技术实现方面，文章通过使用块状伪影的迭代恢复算法来实现无损地重构原始位流，这表明了对图像的加密和隐藏数据的提取是独立的。这种独立性使得操作更为灵活，也使得安全性的保障更加可靠。未来，随着相关技术的不断发展和完善，预计在加密JPEG位流中隐藏可分离可逆数据的应用会更加广泛。