摘要

隱寫技術(shù)是一項(xiàng)能夠?qū)⒁环N類型的數(shù)據(jù)嵌入到另一種類型的數(shù)據(jù)中，而不引起明顯的變化，從而實(shí)現(xiàn)信息隱藏功能的技術(shù)。隱寫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括信息安全、數(shù)字水印、數(shù)字版權(quán)保護(hù)等。在本作品中，我們不再局限于一種隱寫方案，而專注于集成多種不同的隱寫功能，從而滿足用戶多樣化的需求，實(shí)現(xiàn)更為靈活和綜合的信息隱寫操作，為多媒體信息的安全傳輸提供了更多選擇。

在本作品中，我們集成了三種具有不同功能的隱寫方案，分別是將文本隱寫入wav格式的音頻文件、將文本隱寫入png格式的圖像文件以及將圖像隱寫入圖像文件（無載體圖像隱寫）。前兩種方案都是通過最低有效位LSB隱寫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。LSB是一種簡單而常見的隱寫技術(shù)。這種方法通過將秘密信息嵌入到載體文件的最低有效位中，以減小對原始文件的影響，使得嵌入的信息難以被察覺到。

最后一種方案，我們使用了最近提出的基于無載體的、可控、魯棒和安全的圖像隱寫框架CRoSS。這是首次將擴(kuò)散模型引入到圖像隱寫領(lǐng)域的嘗試，擴(kuò)散模型具有兩個特性，即無需訓(xùn)練即可實(shí)現(xiàn)兩張圖像之間的轉(zhuǎn)換以及對噪聲數(shù)據(jù)有天然的魯棒性。這些特性可以用來增強(qiáng)圖像隱寫任務(wù)中的安全性和魯棒性。與基于載體圖的圖像隱寫方法相比，CRoSS在可控性、魯棒性和安全性方面具有顯著優(yōu)勢，而且這些優(yōu)勢是在不進(jìn)行額外訓(xùn)練的情況下獲得的，為未來在圖像隱寫領(lǐng)域的深入研究提供了一些有趣的思路。

與此同時，為了滿足用戶個性化的需求，本作品還在各種隱寫方案中增加了一些的創(chuàng)新點(diǎn)，比如在前兩種隱寫方案中，可以指定LSB的位數(shù)，并且提供分析載體文件和要隱藏的文本文件字節(jié)數(shù)以及邊界檢查的功能，如果要隱藏的文本數(shù)據(jù)較大，我們可以增加LSB的位數(shù)來滿足需求。另外，我們還設(shè)置了壓縮參數(shù)，可以按照用戶的不同需求來輸出隱寫后的載體文件，例如可以讓生成載體文件的速度最快或者讓其大小最小，來實(shí)現(xiàn)更為人性化的隱寫功能。

另外，本作品還提供了易于使用的用戶UI界面，以方便用戶進(jìn)行多功能的隱寫操作。并且提供了隱寫和恢復(fù)的雙向功能，更能模擬日常生活的使用場景，實(shí)現(xiàn)秘密數(shù)據(jù)的安全傳輸。

關(guān)鍵詞：多功能隱寫，LSB，擴(kuò)散模型，CRoSS，UI界面

第一章 作品概述??????????????????????????????????????????

隱寫技術(shù)是一種信息隱藏的方法，它允許將一種類型的數(shù)據(jù)嵌入到另一種類型的數(shù)據(jù)中，而不引起明顯的變化。這種技術(shù)的主要目標(biāo)是隱藏信息的存在，使其對未經(jīng)授權(quán)的人不可察覺，從而保護(hù)信息的安全。圖一形象地闡明了隱寫術(shù)的基本原理與實(shí)現(xiàn)過程。隱寫術(shù)的背景可以追溯到古代，但隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的普及，隱寫技術(shù)變得更為復(fù)雜，其應(yīng)用也變得非常廣泛，主要涉及到信息安全、數(shù)字水印、數(shù)字版權(quán)保護(hù)等領(lǐng)域。

隱寫技術(shù)可以分為許多類別，包括文本隱寫、圖像隱寫、音頻隱寫、視頻隱寫等。在本作品中，我們集成了三種隱寫方案，分別是

將文本隱寫入wav格式的音頻文件

將文本隱寫入png格式的圖像文件

將圖像隱寫入圖像文件。

前兩種方案都是通過最低有效位（Least Significant Bit，LSB）來實(shí)現(xiàn)的。LSB是一種簡單而常見的隱寫技術(shù)。這種方法通過將秘密信息嵌入到載體文件的最低有效位中，以減小對原始文件的影響，使得嵌入的信息難以被察覺到。

第一種方案：

對于每個音頻文件（載體），我們使用需要隱藏的文本數(shù)據(jù)去覆蓋其最低有效位。在隱寫的過程中，我們可以指定要使用的最低有效位的位數(shù)，程序會自動輸出在使用指定位數(shù)的LSB時所能隱藏的最大字節(jié)數(shù)，然后讀取文本數(shù)據(jù)，將文本的字節(jié)數(shù)與最大字節(jié)數(shù)比較，符合要求則將其隱寫入載體音頻文件中。同時，我們還提供了恢復(fù)隱寫數(shù)據(jù)的功能。在恢復(fù)數(shù)據(jù)的過程中，我們需要指定使用的LSB位數(shù)以及隱藏數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，從而可以在載體音頻文件中恢復(fù)出隱寫數(shù)據(jù)。

第二種方案：

我們實(shí)現(xiàn)隱寫功能的方法與第一種方案大同小異。對于載體圖像文件中每個像素點(diǎn)的每個顏色通道（例如，R、G 和 B），我們使用需要隱藏的文本數(shù)據(jù)去覆蓋顏色值的最低有效位。為了更容易恢復(fù)這些數(shù)據(jù)，我們還將輸入文件的文件大小隱藏在圖像的前幾個顏色通道中。同樣，我們也提供了文件分析功能（查看載體文件使用指定位數(shù)的LSB時所能隱藏的最大字節(jié)數(shù)以及文本數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）、隱寫功能以及恢復(fù)功能。此外，我們還提供了壓縮參數(shù)c（整數(shù)范圍：1-9）供選擇，當(dāng)c為1時，表明我們使用最快的速度完成隱寫過程；當(dāng)c為9時，表明我們需要讓隱寫后的載體文件大小最小。

第三種方案：

當(dāng)前的圖像隱寫技術(shù)主要集中在基于載體圖的方法上，這些方法通常存在泄露隱藏圖的風(fēng)險和對退化容器圖不魯棒的風(fēng)險。受到最近擴(kuò)散模型（diffusion models）發(fā)展的啟發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散模型具有兩個特性，即無需訓(xùn)練即可實(shí)現(xiàn)兩張圖像之間的轉(zhuǎn)換以及對噪聲數(shù)據(jù)有天然的魯棒性。這些特性可以用來增強(qiáng)圖像隱寫任務(wù)中的安全性和魯棒性。對于擴(kuò)散模型的選擇，我們選擇開源的文生圖大模型Stable Diffusion，并充分利用了來自開源社區(qū)的最新工具，文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804232.html